CC BY
48
УДК 550.84:553
МИНЕРАГЕНИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ПРИОЛЬХОНЬЯ (ЗАПАДНОЕ ПРИБАЙКАЛЬЕ)
А.П.Кочнев1, В.В.Шульга2
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Определена минерагеническая позиция Приольхонья в структуре Байкальской горной области. Выделены структурно-вещественные комплексы с разной минерагенической нагрузкой. На основе их пространственного распределения проведено региональное, субрегиональное и локальное минерагеническое районирование территории Приольхонья.
Ил. 4. Библиогр. 18 назв.
Ключевые слова: минерагения; Приольхонье; Прибайкалье; минерагеническое райнирование.
MINERAGENIC POSITION AND MINERAGENIC ZONING OF THE TRANS-OLKHON REGION
A.P.Kochnev, V.V.Shulga
National Research Irkutsk State Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074.
The mineragenic position of the Trans-Olkhon region in the structure of Baikal mountain region is determined. Structural-substantial complexes with various mineragenic loads are distinguished. A regional, sub-regional and local mineragenic zonality of the Trans-Olkhon region is performed on the basis of their spatial distribution.
4 figures. 18 sources.
Key words: minerageny; the Trans-Olkhon region; the Trans-Baikal region; mineragenic zoning.
В Приольхонье и Западном Прибайкалье отсутствуют богатые месторождения, но имеются многочисленные проявления и мелкие месторождения как металлических, так и неметаллических полезных ископаемых. Из-за малых размеров многие из них недостаточно изучены [2, 4], а отсутствие детальных данных о их геологическом строении затрудняет минерагеническую оценку региона.
Ситуация осложняется и тем, что Приольхонье находится в пределах Прибайкальского государственного национального парка, где геологоразведочные и горнодобывающие работы ограничены законом.
Более или менее полный обзор проявлений полезных ископаемых приведен в сводной работе Б.А.Артемьева [2] по геологии и полезным ископаемым Ольхонского края. Им описаны проявления графита (Мухор-Булыкское и Кучелгинское), железных руд (Бор-сойское и Тумырбашское), марганца (Озерское и Кутульское), керамических пегматитов (Нарын-Кунтинское), дана визуальная оценка качества и запасов сырья.
В середине ХХ века в процессе геологосъемочных и научно-исследовательских работ в районе были обнаружены многочисленные проявления различных полезных ископаемых, но гео-
_логоразведочные работы проведены
1Кочнев Анатолий Петрович - доктор геолого-минералогических наук, профессор, тел.: (3952) 405114, e-mail: [email protected]
Kochnev Anatoly - Doctor of Geological and Mineralogical sciences, Professor, tel.: (3952) 405114 (office), email: [email protected]
2Шульга Валентина Валерьевна - кандидат геолого-минералогических наук, тел.: (3952) 405854, e-mail: [email protected]
Shulga Valentina - Candidate of Geological and Mineralogical sciences, tel.: (3952) 405854, e-mail: [email protected]
лишь на Нарын-Кунтинском месторождении керамических пегматитов.
Выявленные проявления полезных ископаемых Приольхонья распределены по площади неравномерно, образуя различные минерагенические зоны, узлы и поля. Закономерности их пространственного распределения определяются параге-нетическими связями разнотипных полезных ископаемых с основными структурно-вещественными комплексами региона, их структурно-геологической позицией и условиями формирования.
Минерагенический анализ традиционно проводится на разных масштабных уровнях, в результате чего создаются схемы суперрегионального, регионального, субрегионального и локального минераге-нического районирования территории.
На суперрегиональном уровне необходимо определить положение Приольхо-нья и Западного Прибайкалья в схемах ми-нерагенического районирования Байкальской горно-складчатой области.
Наиболее значимые результаты ми-нерагенического анализа этого региона приведены в работах М.М. Одинцова, П.М. Хренова, В.П. Арсентьева, Ж.В. Семинского.
П.М. Хренов, М. М. Одинцов и др. [15], изучавшие металлогению каледонских магматических комплексов Саяно-Байкальской горной области, определили основные геологические предпосылки поисков полезных ископаемых в Прибайкалье, указали на металлогеническое значение скрытых зон глубинных разломов, дали характеристику рудоносности вулканических поясов юга Восточной Сибири и с учетом известных в то время геологических закономерностей размещения полезных ископаемых предложили схему ме-таллогенического районирования юга Восточной Сибири, базируясь на ведущей роли тектономагматической активизации.
В.П. Арсентьев и П.М. Хренов [1] провели металлогеническое районирование центральной части Саяно-Байкальской горной области и выделили здесь разновозрастные и разнотипные структурно-металлогенические зоны.
По их данным Прибайкалье является частью полициклического Саяно-Байкальского складчатого пояса, включающего Восточный Саян, Хамар-Дабан, Байкальскую горную область и Юго-Западное Забайкалье.
Саяно-Байкальский пояс сформировался в позднем докембрии и палеозое и представляет собой западную краевую область Монголо-Охотского рудного пояса. Он пережил несколько этапов геотектонического развития: протоплатформенный и протогеосинклинальный в архее, геосинклинальный в протерозое и раннем палеозое, тектономагматической активизации в рифее, девоне, мезозое и кайнозое. Каждый этап характеризуется своей металло-генической специализацией. Полицикличность привела к появлению нескольких магматических формаций, различных по времени возникновения, но близких по составу. Особую роль в металлогении региона имеют магматические формации этапов активизации - появление специфических вулкано-плутонических ассоциаций наземных эффузивов и субвулканических гранитоидов повышенной щелочности.
В этой связи в геологической истории региона установлено несколько геотектонических этапов и соответствующих им металлогенических эпох. По особенностям тектонического развития и магматизма каждого этапа выделяется ряд струк-турно-металлогенических зон и рудных районов. Западное Прибайкалье по их схеме входит в состав Северо-Байкальского рудного района Байкало-Муйской струк-турно-металлогенической зоны. В пределах этого рудного района установлены проявления никеля, кобальта, меди, алюминия, молибдена, вольфрама, свинца [7] и золота преимущественно позднепротеро-зойского и палеозойского возраста.
Таким образом, минерагеническая позиция Приольхонья и Западного Прибайкалья в суперрегиональных схемах ми-нерагенического районирования Байкальской горно-складчатой области этими авторами рассматривается с точки зрения геосинклинального развития региона. Зна-
чительная роль при этом отводится процессам тектономагматической активизации.
В последние годы минерагения Байкальской горно-складчатой области стала рассматриваться с позиций тектоники плит. По данным Ж.В. Семинского [11] территория Прибайкалья входит в систему орогенно-коллизионных сооружений, сформировавшихся в процессе закрытия Палео-Азиатского океана и причленения различных по возрасту и природе террей-нов к окраинам древнего Сибирского кра-тона. Их расположение, структура, стадийность формирования и минерагени-ческая специализация вещественных комплексов определили закономерности размещения разновозрастных и разнотипных полезных ископаемых как в орогенных поясах, так и в пределах континентальной окраины кратона, где широкое развитие получили процессы тектономагматической активизации. Определяющим для металлогении региона был внутриплитный тектонический режим, охвативший Саяно-Байкальскую область в палеозое.
В результате этих процессов в пределах южной окраины Сибирской платформы сформировались орогенные пояса трех типов: окраинно-кратонные складчато-надвиговые, коллизионно-аккреционные и внутриплитные плюм-тектонические.
В пределах Байкальской горной области находятся окраинно-кратонный Бай-кало-Патомский и коллизионно-аккреционные Байкало-Витимский и Трансзабайкальский пояса (рис. 1).
Приольхонье по этой схеме расположено в пределах локального Прибайкальского металлогенического пояса, который входит в состав регионального Байкало-Патомского пояса складчато-надвигового типа.
Байкало-Патомский пояс в виде расширяющейся на северо-восток полосы прослеживается от западного побережья оз. Байкал до бассейна р. Мал. Патом более чем на 900 км. Формирование его связывается [11] с процессами деструкции литосферы континентальной окраины и опускания отдельных ее блоков в позднем
докембрии и палеозое. В результате образовались Мамско-Бодайбинский прогиб, Северо-Байкальский вулканический пояс, Чуйское, Тонодское и Нечерское поднятия фундамента платформы и др. В палеозое эти процессы происходили в связи с коллизией к югу от кратона, где формировались Байкало-Витимский и Трансзабайкальский орогенные пояса. Они выразились в интенсивном метаморфизме (Мам-ская мусковитоносная провинция), вулканизме (Акитканский хребет) и интрузивной деятельности (Прибайкалье).
Рис. 1. Схема металлогенического районирования Байкальской горной области (по материалам Ж.В. Семинского, 2006):
1 - Сибирская платформа (СП); 2-4 - региональные металлогенические пояса: 2 - Байкало-Патомский (БП), 3 - Байкало-Витимский (БВ), 4 - Трансзабайкальский (ТЗ); 5 - субрегиональные металлогени-ческие пояса, зоны и районы: ПБ - Прибайкальский, Ак - Акитканский, МЧ - Мамско-Чуйский, Бд - Бодайбинский, Тн - Тонодский, УУ - Угу-Удоканский, Ол - Олокитский, Мс - Муйский, Бр -Баргузинский; 6-7 - границы региональных (6) и локальных (7) металлогенических поясов
Байкало-Патомский пояс сложен протерозойскими осадочно-
метаморфическими и магматическими комплексами пород. Он имеет сложное строение, обусловленное выходами на поверхность пород докембрийских террейнов фундамента кратона, перекрытых молодыми образованиями. Для него характерно интенсивное проявление наложенных тек-
тономагматических процессов, с которыми связана основная полигенная минерализация региона.
Многоэтапная история развития структуры пояса и стадийность геодинамических событий позволили выделить в регионе палеопротерозойскую, неопротерозойскую и каледонскую металлогениче-ские эпохи [11].
Палеопротерозойская эпоха (25001600 млн лет) фиксируется месторождениями золота и урана в пределах отдельных террейнов фундамента (Тонодское и Не-черское поднятия).
Неопротерозойская эпоха (1000-540 млн лет) знаменуется формированием флюорит-полиметаллического и уранового оруденения в пределах Центрального и Северного Прибайкалья. С этой же эпохой связано накопление золота в осадках Бо-дайбинского и других прогибов. Дальнейшая его концентрация в виде месторождений происходила в раннем палеозое в связи с гидротермальной деятельностью в процессе палеозойского метаморфизма.
Каледонская металлогеническая эпоха (410-320 млн лет) связана с тектоническими процессами, происходившими в расположенных к югу орогенных поясах.
С многоэтапностью процессов рудо-генеза в регионе связано, скорее всего, разнообразие минерализации в пределах Западного Прибайкалья и Приольхонья в частности.
Региональные минерагенические исследования в Западном Прибайкалье проведены В. С. Малых и Т. С. Михайловой [7, 8]. По их данным основное металлогени-ческое значение имеет Прибайкальская зона глубинных разломов, входящая в систему разломов краевого шва Сибирской платформы. Она прослеживается от истоков р. Ангары вдоль Приморского, Байкальского и Акитканского хребтов. Длина зоны около 1000 км, ширина 30-35 км.
В Приольхонье к этой зоне относится Приморский разлом, отделяющий Приморское геоантиклинальное поднятие от Байкальской глыбы архея. К северо-востоку он переходит в Байкальский разлом и систему разломов Северо-
Байкальского вулканоплутонического пояса. Прибайкальская зона разлома залечена гранитами приморского комплекса раннего протерозоя.
В рифее Приморское геоантиклинальное поднятие отделяло морской бассейн Байкало-Патомского краевого прогиба на западе от Верхне-Витимской остаточной геосинклинали на востоке.
В послепротерозойское время Приморское поднятие продолжало неравномерное по амплитуде и по простиранию воздымание. Вдоль разломов, секущих протерозойские гранитоиды, проявлены раннепалеозойские магматические образования витимканского комплекса [8]. В Прибайкалье он включает трещинные интрузии гранитоидов Крестовского, Булык-ского, Тажеранского и Аинского массивов. Они представлены биотитовыми и лейко-кратовыми гранитами и сиенитами (иногда с нефелином), которые отмечены как среди пород архея, так и по зонам разломов среди приморских гранитов. Интрузии сопровождаются дайками гранит-аплитов, апли-тов, пегматитов и кварцевых жил.
С этими комплексами генетически связана редкометалльная и редкоземельная минерализация, а парагенетически - многокомпонентная сульфидная минерализация [8]. В зависимости от структурно-фациальных условий в Западном Прибайкалье В.С. Малых и Т.С. Михайловой [8] выделено пять металлогенических зон (рис. 2): Приморская, Крестовская, Таже-ранская, Сарминская, Онотская, из них в Приольхонье находятся Крестовская и Тажеранская зоны.
Крестовская зона располагается в береговой части Байкальской глыбы архея. Для нее характерны рудоносные палеозойские интрузии, сопровождающиеся трещинными телами гранитов, аплитов и пегматитов и жилами кварца, несущими ред-кометалльную минерализацию. Местами отмечаются скарны с сульфидной минерализацией многокомпонентного состава. Гранитные массивы этой зоны контролируются разломами в жесткой консолидированной раме, локализуясь в участках пересечения разломами границ пачек пород
разной крепости (известняки и гнейсы) и в экзоконтактах более ранних плутонов (Бирхинский). Форма массивов обычно удлиненная, вытянутая в северо-восточном направлении, размеры их варьируют от сотен метров до десятков километров. В массивах сохраняются ксенолиты кровли (кристаллические сланцы, мраморы), что говорит об их незначительном эрозионном срезе.
ских зон вдоль Прибайкальского глубинного разлома (В.С.Малых, Т.С.Михайлова, 1974): 1-5 - металлогенические зоны: 1 - Крестовская, 2 - Тажеранская, 3 - Приморская, 4 -Сарминская, 5 - Онотская; 6 - палеозойские осадочные толщи верхнего структурного этажа Сибирской платформы; 7 - зоны глубинных разломов (пунктиром показаны разломы, скрытые под водами оз. Байкал); 8 - послепротерозойские рудоносные интрузии биотитовых гранитов
Тажеранская зона многокомпонентной сульфидной минерализации охватывает блок архейских пород Приольхонья в зоне его причленения к Приморской геоантиклинальной зоне. Для нее характерно развитие карбонатных пород и ограниченное распространение палеозойских изверженных пород. Вдоль зон разломов здесь развиты поля вкрапленных сульфидных руд, с поверхности представленных окисленными разновидностями. Повышенные содержания кобальта позволили
В. С. Малых рассматривать их как образования по сульфидным кобальтсодержащим рудным зонам.
В пределах Крестовской зоны проведены ревизионные работы, подтвердившие проявление редкометалльной минерализации, связанной с малыми трещинными интрузиями гранитного состава. Были также установлены на выходах гранитов автоме-тасоматические изменения (окварцевание, грейзенизация, микроклинизация и альби-тизация). В акцессориях выявлены флюорит, монацит, касситерит, танталит-колумбит и др. Химическими анализами в измененных гранитах (участок Усть-Анга и др.) были обнаружены повышенные против кларка в 3-5 раз содержания Та, ЫЬ, У. В результате работ были рекомендованы перспективные участки для выявления промышленных скоплений редких металлов в апогранитах.
Таким образом, минерагения Западного Прибайкалья в целом и Приольхонья в частности во многом определяется процессами тектономагматической активизации каледонского и герцинского возраста в краевой части Монголо-Охотского пояса активизации (по П.М. Хренову) вблизи краевого шва Сибирской платформы.
Как известно, А. Д. Щеглов [18] выделяет два типа тектономагматической активизации - автономную и отраженную. Причем наиболее продуктивны в минера-геническом отношении процессы автономной активизации, проявляющиеся независимо от хода развития геосинклинальных и других крупных структурных форм региона. По А.Д. Щеглову автономная активизация протекает в две стадии, отличающиеся своим спектром полезных ископаемых. На первой стадии в связи с активизацией крупных разломов формируются трещинные, часто субвулканические интрузии кислого состава, несущие редкометалльную, олово-вольфрамовую и оловянную минерализацию западноафриканского типа. Для второй стадии характерно формирование эпитермальных месторождений полиметаллов пятиэле-ментной формации, золота, флюорита,
сурьмы и ртути, обрамленных крупными зонами разломов.
Время проявления активизации Прибайкальского разлома относится к палеозою, что подтверждается преобладанием датировок от 500 до 300 млн лет для гранитов, пегматитов и метаморфических пород Приольхонья. Крестовская зона ред-кометалльной минерализации имеет все признаки первой стадии развития активизированных зон по А. Д. Щеглову и перспективна на выявление месторождений редких металлов западно-африканского типа.
Таким образом, при региональном ми-нерагеническом анализе основное внимание уделено магматогенным металлическим полезным ископаемым, распределение которых достаточно четко обосновано.
Однако в Приольхонье широко проявлены метаморфогенные (железистые кварциты, графит, антофиллит-асбест и др.) и полигенные (бурый железняк, марганец в корах выветривания) полезные ископаемые, закономерности распределения которых могут быть установлены на субрегиональном и локальным уровнях.
Основанием для отнесения месторождений железа и марганца Приольхонья к классу полигенных является выделение в их образовании нескольких стадий, характеризующих преобладание того или иного процесса минерагенеза:
1) на стадии осадконакопления и регионального метаморфизма в толще пород формировалась минерализация рассеянного типа (железистые кварциты, графитовые сланцы, обогащенные железом и марганцем минералы - пироксены и амфиболы);
2) на стадии ультраметаморфизма, гранитизации и мигматизации происходил привнос тепла, БЮг, К20 в купольные структуры, мобилизация и вынос Бе, Мп, М^, Са в межкупольное пространство, образуя повышенные концентрации этих элементов;
3) на стадии тектоно-магматической активизации (ТМА) за счет фильтрации постмагматических гидротермальных рас-
творов происходило обогащение этими элементами проницаемых зон дробления и трещиноватости;
4) на стадии формирования поверхности выравнивания и коры выветривания происходила инфильтрация низкотемпературных растворов по зонам дробления, за счет чего образовались бурые железняки, окислы марганца и т. д., которые и представляют сейчас практический интерес как рудопроявления.
На субрегиональном уровне минераге-нический анализ Приольхонья базируется на основе выделения типовых структурно-вещественных комплексов (СВК) и пространственного распределения известных месторождений и рудопроявлений с учетом их генетического типа и парагенетиче-ских связей с развитыми в регионе структурно-вещественными комплексами.
Проведенные в последние годы [5, 6, 13, 14, 16, 17] исследования геологии При-ольхонья позволили уточнить схемы магматизма [5, 6] и метаморфизма ольхонско-го кристаллического комплекса [6, 14], изучить процессы мигматизации и их роль в рудогенезе [16, 17], что дает возможность по-новому рассмотреть историю геологического развития региона и в конечном итоге переоценить перспективность района на целый ряд полезных ископаемых (железо, графит, марганец, антофиллит-асбест, керамическое сырье и др.). Эта переоценка требует специального исследования.
Основой такого исследования может служить схема субрегионального минера-генического районирования Приольхонья (рис. 3), составленная с учетом новых данных по геологии района и материалов Б. А. Артемьева, В. С. Малых, Е. Н. Смолянского и др.
При анализе геологического строения Приольхонья намечается 5 видов структурно-вещественных комплексов (СВК): - осадочно-метаморфический (СВК-1), представленный регионально метаморфи-зованными породами ольхонской серии как первичными источниками
Рис. 3. Схема локального минерагенического районирования Приольхонья: 1 - граниты приморского комплекса; 2 - массивы гранитоидов хайдайского (витимканского) комплекса; 3 -крупные тела базитов и ультрабазитов; 4 - гранитные массивы аинского комплекса; 5 - основные, ультраосновные, щелочные породы нерасчлененные; 6 - гнейсо-мигматитовые валы, купола и зоны (Шд -Шидинская, Хб - Холбинский, Тм - Томотский, Кт - Куркутский, Гз - Гызгынурский, Шр - Шаранур-ский, Ор - Оргойтинский); 7 - Приморский глубинный разлом; 8 - региональные разломы, служащие границами металлогенических зон; 9-11- Тажеранская металлогеническая зона: 9 - Чернорудская, 10 -Томотская, 11 - Куркутская подзоны; 12-13 - Крестовская металлогеническая зона: 12 - Сахюртинская, 13 - Ангинская подзоны; 14-20 - месторождения и рудопроявления полезных ископаемых: 14 - рудопро-явления лимонита (I - Борсойское, II - Тумырбашское, III - Нарын-Елгинское), 15 - рудопроявление гематита (IV - Иликсинское), 16 - рудопроявления марганца (VI - Кутульское, V - Озерское), 17 - рудопроявления графита (VII - Кучелгинское, VIII - Мухор-Булыкское, ХЬХожертуйское), 18 - месторождение керамического сырья (IX - Нарын-Кунтинское), 19 - проявление антофиллит асбеста (X - Кучелгинское, XII - Ольхонские ворота, XIII - Тонтинское, XIV - Намши-Нурское, XV - Верхне-Ангинское, XVI - Ангинское, XVII - Бегульское), 20 - проявление Ti-Mg (XVIII)
многих видов рудного и нерудного вещества (графит, железистые кварциты, пироксен, амфиболы), которые в благоприятных тектонических условиях под воздействием наложенных эндогенных процессов (магматизм, ультраметаморфизм, гранитизация, миг-матизация) могли быть мобилизованы и в результате дать повышение концентрации уровня рудопроявлений и месторождений;
- раннесинметаморфический базит-ультрабазитовый, представленный ам-фиболитизированными малыми интрузиями габброидов, пироксенитов, ду-нитов, перидотитов чернорудского комплекса (СВК-2);
- позднесинметаморфический, связанный с этапом наложенного ультраметаморфизма и гранитизации и представленный оргойтинским комплексом гранито-гнейсов и мигматитов и Ша-ранурским комплексом гранитов и пегматитов (СВК-3);
- ранний постметаморфический комплекс тектономагматической активизации (ТМА), представленный габбро-диоритами бирхинского и базитами бегульского комплексов (СВК-4);
- поздний постметаморфический комплекс ТМА, представленый гранитои-дами крестовского, булыкского и аин-ского комплексов и сиенитами таже-ранского комплекса (СВК-5). Породы СВК-1 занимают всю территорию Приольхонья, являясь вмещающей матрицей и источником вещества различных полезных ископаемых.
Породы СВК-2 распространены локально в зонах вязких разрывов в пределах Чернорудской, Куркутской и Ангинской структурных зон. С ними четко увязываются проявления антофиллит-асбеста, обнаруженные Е.Н. Смолянским и др. [13] на левом берегу р. Анги, около п. Еланцы, на правом борту р. Кучелги, в районе пролива Ольхонские ворота, залива Бегул и деревни Тонты.
Породы СВК-3 распространены в основном в пределах Тажеранского тектонического блока, охватывая вкрест простира-
ния юго-восточную часть Чернорудской структурной зоны, полностью Томотскую, Сахюртинскую и Оргойтинскую структурные зоны, локально проявлены в Ангин-ской структурной зоне (Озерский блок). На этой территории обнаружены Борсойское, Тумырбашское и Нарын-Елгинское месторождения бурых железняков, Мухор-Булыкское и Кучелгинское месторождения графита, Кутульское и Озерское проявление марганца, Намшинурское пегматитовое поле, Кучелгинское и Тонтинское проявления антофиллит-асбеста.
Породы СВК-4 и СВК-5 отмечаются в основном в Ангинской структурной подзоне, в пределах которой имеются Нарын-Кунтинское месторождение керамических пегматитов, проявления редкометалльных и редкоземельных пегматитов, Иликсин-ское проявления красного железняка, Бе-гульское проявление антофиллит-асбеста и ТьМ§ проявление. В малых интрузиях гранитов СВК-5 В. С. Малых установлено повышенные содержания ЫЬ, Та, Тг, ЯЬ -примерно в 2-6 раз выше кларковых, а соотношение ЫЬ:Та изменяется от 1:2 до 2:1.
Таким образом, в субрегиональном плане устанавливается пространственная (и возможно, парагенетическая) связь большинства проявлений железа, марганца, графита и керамических пегматитов с породами СВК-3, включающего основные выходы гнейсо-мигматитовых комплексов.
На локальном уровне распределение известных проявлений полезных ископаемых на площади выхода СВК-3 также неравномерное - они практически отсутствуют непосредственно в массивах мигматитов, но сконцентрированы в межкупольных зонах слабо или совершенно не мигматизированных пород, обрамляющих поля и массивы мигматитов.
Кутульское проявление марганца и Нарын-Елгинское месторождение бурого железняка расположены в межкупольной зоне сложнодислоцированных пород между Куркутским и Тутайским массивами мигматитов.
Борсойское и Нарын-Елгинское месторождения бурого железняка тяготеют к фланговым частям Гызгынурского вала.
В областях с максимальной степенью мигматизации встречаются только пегматитовые образования. Например, Намши-Нурское пегматитовое поле тяготеет к Ор-гойтинскому массиву мигматитов.
Такая позиция проявлений полезных ископаемых может быть объяснена спецификой процессов петрогенезиса в условиях гранитизации и мигматизации. Это проявилось в привносе и концентрации БЮ2 и К20 в центральных частях мигматитовых массивов и в миграции элементов группы железа из областей мигматизации в обрамляющие их вмещающие породы. Такая тенденция подтверждается корреляционным анализом степени мигматизации и содержаний указанных компонентов [17].
Установленная нами связь в размещении полезных ископаемых Приольхонья относительно валообразных и куполообразных структур гранитизации и мигмати-зации отмечается также другими исследователями по материалам как Байкальской горной области, так и других регионов развития гранито-гнейсовых и гранит-мигматитовых куполов.
Так, А.С. Барышев и др. [9], проводившие оценку роли купольных структур в размещении полезных ископаемых на юге Восточной Сибири, указывают, что структурно-вещественная связь полезных ископаемых с куполами гранитизации выражена в их пространственной приуроченности. При этом установлено, что в распределении полезных ископаемых наблюдается определенная зональность, которая проявляется в том, что к центрам куполов приурочены проявления молибдена, а по направлению к периферии расположены проявления золота, железа, меди, свинца, цинка.
М.Д. Скурский [12], изучавший редко-металльную металлогению гранито-гнейсовых куполов Забайкалья, также отметил близкую закономерность размещения редкометалльного оруденения в гра-нито-гнейсовых куполах.
Подобные выводы справедливы не только для Байкальского мегасвода, но и для Верхнего Приамурья, Енисейского
кряжа, Тянь-Шаня, Северного Казахстана, Урала.
Закономерность размещения полезных ископаемых Приольхонья можно объяснить с позиций В. А. Нарсеева [9], изучавшего докембрийские системы «купол-прогиб». По его классификации Приоль-хонье частично можно отнести ко второй группе системы «купол-прогиб», которая связана с субвертикальным перемещением вещества в относительно сухих системах с участием флюидов различной природы. Большинство купольных структур При-ольхонья близки к дислокационно-инъекционным структурам по В.А. Нарсе-еву, которые сопровождаются калиево-кремниевым метасоматозом с образованием слюдяных пегматитов. Пегматиты При-ольхонья, как правило, тяготеют к высо-комигматизированным вмещающим породам, к ядрам гранито-гнейсовых куполов. Часть мигматитовых массивов изучаемой нами территории может быть отнесены и к куполам эндогенного метасоматического роста, которые представляют интерес для металлогении редких, цветных и благородных металлов. По В. А. Нарсееву такие гранито-гнейсовые купола чаще всего сопровождаются зонами железо-магниевых метасоматитов. Их образование может быть связано как со сквозьмагматическими флюидами (Д.С. Коржинский, Ф.А. Летников), так и с мантийными струями закри-тического флюида с мощным газовым растворением и переносом вещества. Передовые фронты таких систем (не мигматизи-рованные породы), как и в нашем случае, будут обогащаться железом, магнием, углеродом и (в зависимости от окисленно-сти) давать ореолы графитизации (Кучел-гинское месторождение), шунгитизации, карбонатитизации, сульфидизации. Это полностью подтверждается нашими данными по петрохимии мигматизированных пород Приольхонья.
Возможно, в нашем случае первично образовались именно купола эндогенно-метасоматического происхождения, поэтому в межкупольных слабомигматизиро-ванных пространствах встречаются вытесненные флюидами железистые компонен-
ты. На последующей стадии формировались дислокационно-инъекционные купольные структуры, поэтому в ядрах куполов распространены слюдисто-кварцевые пегматиты типа Намши-Нурского поля.
Похожую точку зрения о возрасте пегматитов высказывал М.Д. Скурский [12] для гранито-гнейсовых куполов Забайкалья. Он отмечал, что в кровле грани-то-гнейсовых куполов установлены палин-генно-метасоматические редкометалльные щелочные метасоматиты амфиболового, эгирин-амфиболового и амфибол-биотитового составов, возникшие за счет преобразования терригенных осадочно-метаморфических пород нижнего протерозоя. Над гранито-гнейсовыми куполами в терригенных осадочно-метаморфических породах нижнего протерозоя располагаются ранне-протерозойские редкометалльные пегматиты, сформированные позднее ред-кометалльных метасоматитов.
Изложенное позволяет предложить схематическую структурно-минерагени-ческую модель формирования наблюдаемой позиции проявлений полезных ископаемых, связанных с процессами ультраметаморфизма, гранитизации и мигмати-зации в Приольхонье (рис. 4).
В межкупольных пространствах концентрируются проявления железа и мар-
ганца - Кутульское месторождение марганца, Борсойское и Нарын-Елгинское ру-допроявления бурого железняка. В зонах куполов концентрируются тела пегматитов, в которых встречаются крупные включения кварца.
В свете изложенного на локальном уровне важное значение имеет изучение зависимости распределения проявлений полезных ископаемых от степени мигма-тизации пород ольхонской серии.
Прямой связи проявлений полезных ископаемых со степенью мигматизации не установлено, однако получены косвенные данные о такой зависимости, которые нашли отражение в локализации полезных ископаемых в локальном плане. Так, установлена положительная корреляция степени мигматизации с содержанием БЮг (г= 0,97) и К20 (г=0,79) и отрицательная корреляция с содержаниями Бе (г=-0,98), Мп (г=-0,91), М§ (г=-0,97), Са (г=-0,95). Это связано с привносом кремнезема и щелочных растворов в процессе мигматизации и выносом других элементов группы железа в боковые вмещающие породы, в межкупольное пространство, где и сосредоточены месторождения железа, марганца и графита.
mwkwmm
4 км
X
Рис. 4. Структурно-минерагеническая модель мигматит-гранито-гнейсовых куполов Приольхонья (по В.В. Шульга): 1 - мигматитовые гранито-гнейсовые купола и зоны (I - Шидинская зона, II - Холбинский массив, III - Куркутский вал, IV - Тутайский вал); 2 - рудопроявления железа; 3 - рудо-проявления марганца; 4 - проявление антофиллит-асбеста; 5 - миграция химических элементов; 6 - Приморский разлом; 7 - гранитоиды Приморского хребта; 8 - межкупольные пространства
Повышенное содержание БЮ2 и К20 в участках с высокой степенью мигмати-зации хорошо коррелируется также с развитием здесь пегматитов и кварцевых жил.
Тесная связь полезных ископаемых со степенью мигматизации достоверно установлена в слюдоносных пегматитовых провинциях - Беломорской и Мамской.
Так, для месторождений слюдоносных пегматитов Карелии В. А. Бабошин [3] отмечал тесную связь процессов мигматизации и пегматитизации. Наиболее характерный минерал для мигматитов и пегматитов полевой шпат имеет одинаковую тенденцию изменения состава на разных стадиях процесса мигматизации. На первой стадии, отвечающей времени селективного плавления, отмечается формирование ленточного аплитовидного материала плагиоклаз-микроклинового состава, содержание микроклина в котором постепенно убывает по мере увеличения количества прожилков. В заключительной стадии мигматизации, отвечающей времени ме-тасоматической артеритизации и последующей гранитизации, фиксируется формирование линзовидного мелкопег-матоидного метатекта, содержание микроклина в породе по сравнению с исходной повышается в два раза. Мигматиты, таким образом, рассматриваются как определенная стадия формирования пегматитов. Анализ распределения слюдоносных жил Карелии позволил автору сделать вывод о том, что «..площади, характеризующиеся сильным развитием неанатектоидных внитов с обязательным, но слабым или средним развитием анатектоидных венитов, являются благоприятными для нахождения слюдоносных пегматитов, и наоборот»
[3].
В Мамской слюдоносной провинции также широко развиты процессы пегматитизации и мигматизации. По интенсивности развития пегматитов в кристаллической толще М.Ф. Смирнов [10]
установил три зоны: юго-восточная зона «обильных инъекций» с содержанием гранит-пегматитового материала до 5060% разреза, центральная зона нормальных инъекций с количеством пегматитов до 10-15% и юго-восточная зона одиночных инъекций с количеством пегматитового материала до 1-2%. При этом максимальная концентрация промышленных слюдоносных жил наблюдается в зоне нормальных инъекций. Н.В. Петровская [10] в зоне обильных инъекций выделила своеобразный морфологический тип пегматитов, характеризующийся широким развитием процессов ассимиляции, сложным строением, видимым сходством с типичными мигматитами и поэтому названный ги-ганто-мигматитами.
Оценка потенциальной рудонос-ности мигматитов и связанных с ними метаморфогенных гранитоидов оргой-тинского шаранурского комплексов по методике З.Г. Караевой [17] учитывает геохимические особенности исследуемых пород, а именно соотношения щелочных и щелочноземельных элементов. На бинарной диаграмме в координатах А=Ыа+К-Са (ось абсцисс), Б=(ка-Са)/К (ось ординат) мигматиты Приольхонья ложатся в поле гранитоидов, материнских для месторождений молибдена, вольфрама, олова силикатной и полиметаллической формаций, слюдяных и частично редкометалльных пегматитов, в это же поле легли и гранитоиды шара-нурского массива. Гранито-гнейсы ор-гойтинского комплекса в основном легли в поле измененных граносиенитов с потенциальной касситерит-сульфидной полиметаллической, молибденовой и вольфрамовой минерализацией. По остальным полям единично распределены разные типы мигматитов.
Такое распределение позволяет сделать вывод о том, что гранитоиды ша-ранурского комплекса, мигматиты и гранито-гнейсы оргойтинского комплекса близки к одному типу измененных биотитовых и лейкократовых гра-
нитов. Породы того же состава, не претерпевшие достаточного метаморфизма, не являются рудоносными, но с наложением на них процессов мигматизации, калишпатизации и гранитизации, т.е претерпевая ультраметаморфические изменения, могут стать материнскими для месторождений W, Mo, Be, Sn силикатной и полиметаллической формаций, слюдоносных и редкометалльных пегматитов.
Таким образом, в Приольхонье устанавливается четкая пространственная связь большинства проявлений полезных ископаемых с позднесинмета-морфическим СВК-3, представленным продуктами гранитизации и мигматиза-ции. Структурно-геологическая позиция разнотипных полезных ископаемых определяется разными зонами купольных структур - проявления железа, марганца и графита сконцентрированы в краевых частях мигматитовых полей и в межкупольных зонах, тогда как проявления керамических пегматитов с повышенными содержаниями редких земель и редких металлов фиксируются в центральных частях мигматитовых массивов и реже на удалении от них.
Такие тенденции в локализации полезных ископаемых позволяют на базе региональной минерагенической схемы Западного Прибайкалья, составленной В.С. Малых и Т.С. Михайловой, предложить схему субрегионального мине-рагенического районирования изученной площади (см. рис. 3).
На региональной схеме территория Приольхонья разделена на Тажеранскую и Крестовскую металлогенические зоны. В соответствии с детальным тектоническим районированием Тажеранская металлогеническая зона охватывает Чернорудскую, Томотскую и частично Сахюртинскую структурные зоны, а Крестовская - Оргойтинскую, Ангин-скую и частично Сахюртинскую зоны. Логичнее было бы минерагенические зоны скоординировать с четко выделяемыми структурными зонами. В частно-
сти, чтобы сохранить преемственность, в составе Тажеранской металлогениче-ской зоны целесообразно выделить Чер-норудскую, Томотскую и Куркутскую металлогенические подзоны (см. рис. 3), а в составе Крестовской металлогениче-ской зоны - Сахюртинскую и Ангин-скую металлогенические подзоны, что и рассматривается ниже. В этом варианте схема минерагенического районирования становится субрегиональной, в ней зоны и подзоны хорошо согласуются с тектоническим районированием и, самое главное, отражают внутреннюю структуру изученной территории и зональность слагающих их структурно-вещественных комплексов.
На площади Чернорудской металло-генической подзоны фиксируются выходы пород СВК-1, СВК-2 и СВК-3, включая Шидинскую зону гранитизации, проявления графита (Кучелгин-ское), железа (Тумырбашское), кварцитов и антофиллит-асбеста.
На площади Томотской металлоге-нической подзоны наблюдаются выходы пород СВК-3 и частично СВК-1, Томот-ский, Холбинский и Куркутский мигма-титовые массивы, проявления марганца (Кутульское), железа (Нарын-Елгинское), антофиллит-асбеста (Тон-та).
На площади Сахюртинской метал-логенической подзоны картируются в основном породы СВК-3, Тутайский и Шаранурский массивы мигматитов и гранитов, Кутульское и Борсойское проявления железа.
На площади Оргойтинской метал-логенической подзоны наблюдаются выходы пород СВК-3, Оргойтинский гнейсо-мигматитовый вал, Намшинур-ское пегматитовое поле, Кутульское и Озерское месторождения марганца.
На площади Ангинской металлоге-нической подзоны распространены породы СВК-4, СВК-5 и реликты пород СВК-2 и СВК-3, Бирхинский и Бегуль-ский массивы габбро-диоритов, Таже-ранский массив сиенитов, Аинский и
Крестовский массивы гранитов, Нарын-Кунтинское месторождение керамических пегматитов, проявления антофиллит-асбеста, редкометалльных и редкоземельных пегматитов.
Таким образом, минерагенический анализ Приольхонья позволяет установить определенные закономерности размещения проявлений полезных ископаемых, увязать эти закономерности со строением позднеметаморфического структурно-вещественного комплекса мигматизированных пород и с их зональностью, провести детальное субрегиональное минерагеническое районирование изученной территории.
Библиографический список
1. Арсентьев В.П., Хренов П.М. Структурно-металлогенические зоны центральной части Саяно-Байкальской горной области // Вопр. генезиса и зако-номерн. размещ. эндоген. месторождений. М.: Наука, 1966. С. 257-276.
2. Артемьев Б.Н. Очерк геологического строения и полезных ископаемых Ольхонского края // Очерки по землеведению Сибири. Изв. Вост.-Сиб. отд. гос. РГО. Иркутск, 1926. Т.12, вып.3. С. 1-64.
3. Бабошин В. А. Мигматиты и ли-толого-петрографический контроль слюдоносных пегматитов // Тр. ВСЕ-ГЕИ. 1973. Вып. 166. С. 5-40.
4. Комаров Ю.В. и др. Рудонос-ность купольных структур и металлогения Байкальского мегасвода // Гранито-гнейсовые купола. Иркутск: ИЗК СО АН СССР, 1983. С. 152-153.
5. Кочнев А.П., Смолянский Е.Н., Гончар Г.А. К разработке региональной схемы магматизма Приольхонья // Геология и металлогения докембрия юга Сибири. Иркутск: Вост.-Сиб. книжн. изд-во, 1999. С. 70-72.
6. Кочнев А. П. Ольхонский кристаллический комплекс. Проблемы геологии и минерагении Приольхонья. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007. 252 с.
7. Малых В.С., Зуева Н.А., Корниенко В. М. и др. Эндогенная минерализация Байкало-Патомского нагорья и Западного Прибайкалья // Материалы по геологии и полезным ископаемым Вост. Сибири. Иркутск, 1960. Вып. 6(27). С. 62-71.
8. Малых В.С., Михайлова Т.С. Прибайкальская зона глубинного разлома и ее роль в металлогении Западного Прибайкалья // Тр. ВСНИИГГИМСа, 1974. С. 62-71.
9. Нарсеев В.А. Проблемы рудооб-разования в системе «купол-прогиб» // Гранито-гнейсовые купола. Иркутск: ИЗК СО АН СССР, 1983. С.42-43.
10. Петровская Н.В. Гиганто-мигматитовый тип пегматитов Мамско-Витимского слюдоносного района. Свердловск-Москва: ОНТИ НКТП СССР, 1937. 76 с.
11. Семинский Ж. В. Металлогени-ческие пояса Юго-Восточной Сибири // Известия Сиб. отделения секции наук о Земле РАЕН. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2006. Вып. 3(29). С.5-15.
12. Скурский М.Д. Редкометалль-ная металлогения гранито-гнейсовых куполов Забайкалья // Гранито-гнейсовые купола. Иркутск: ИЗК СО АН СССР, 1983. С. 94-103.
13. Смолянский Е.Н., Ляхов И.Я., Гончар Г. А. Волокнистые амфиболы метаморфизованных гипербазитов в низовье р. Анги (Зап. Прибайкалье) // Минералы и минеральные ассоциации Вост. Сибири. Иркутск: ГЕОХИ СО РАН, 1977. С. 94-102.
14. Федоровский В. С. и др. Тектоника, метаморфизм и магматизм коллизионных зон каледонид Центральной Азии // Геотектоника. 1995. №3. С. 3-22.
15.Хренов П.М. Геологические предпосылки поисков полезных ископаемых в Прибайкалье // Эндогенное ору-денение Прибайкалья. М.: Наука, 1969. С. 7-22.
16. Шульга ВВ., Кочнев А.П., Санина Н. Б. и др. Мигматиты ольхонской серии и их геохимические особенности
(Приольхонье, Западное Прибайкалье) // Геология, поиски и разведка полезных ископаемых и методы геологических исследований: сборник избранных трудов НТК. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2005. Вып.5. С. 68-72.
17. Шульга В.В. О рудоносности мигматизированных пород Приольхонья
// Известия Сиб. отделения секции наук о Земле РАЕН. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2008. Вып. 6 (32). С. 81-85.
18. Щеглов А. Д. Металлогения областей автономной активизации. Л.: Наука, 1968. 78 с.
Рецензент: кандидат геолого-минералогических наук, профессор Национального исследовательского Иркутского государственного технического университета Г. Д. Мальцева
