Глубинное строение территорий и петрология магматических образований имеют важную роль в рудообразовании [3]. Этим и объясняется актуальность изучения указанных параметров для генерации золоторудных месторождений. Горная Шория и Горный Алтай характеризуются широким распространением месторождений и перспективных проявлений золота. Цель настоящего исследования – провести типизацию золоторудных узлов Горного Алтая и Горной Шории с использованием геофизических методов исследования и петрологии рудогенерирующих магматитов.
Результаты исследований. На основании анализа распределения золоторудных и иных типов эндогенного оруденения в тектонических блоках с различным глубинным строением ниже предлагается типизация рудных узлов для Горного Алтая и Горной Шории.
I – тип золоторудных узлов со средне опущенной кровлей астеносферного слоя, поверхностью Мохоровичича и минимальной глубиной залегания поверхности Конрада. В них распространены наиболее древние образования верхнерифейского, вендского и нижнекембрийского возрастов, формировавшихся в обстановках океанического спрединга и примитивных островных дуг. Металлогенический профиль в верхней литосфере отвечает минерагеническому таксону с комплексным халько-сидерофильным профилем с золотом, медью, марганцем, железом, никелем, кобальтом, хромом, платиноидами [3].
Прогнозируемй Сиинско-Коуринский золоторудный узел характеризуется аномальным значением плотности базальтового слоя (2,76 г/см3) и максимальными для этого рудного района показателями мощности базальтового слоя (18-19 км). Рудный узел совпадает с крупным гравитационным максимумом, к краевым частям которого приурочены золоторудные поля. Этот рудный узел тяготеет к бортам спредингового трога с мощными офиолитовыми образованиями сеглебирского комплекса, сложенного гипербазитами, габброидами и амфиболитами. В расслоенных гипербазитах имеются медно-никелевые проявления с платиноидами. При этом, в рудном узле наблюдается закономерное положение Сиинского и Кубанского рудных полей, приуроченных к восточному борту офиолитового клина, на который наложены впадины, выполненные углеродисто-терригенными образованиями с повышенной карбонатностью. В прогнозируемом Кубанском рудном поле, локализованном в осадочном слое океанической коры, отмечается рой даек пёстрого состава с долеритами, габбро-долеритами, диоритами, лампрофирами, редко – плагиогранитами с предположительным кембрийским возрастом. Магматизм имеет мантийные характеристики. Рой даек указывает на предполагаемое наличие на глубине интрузии, возможно, относящейся к габбро-плагиогранитовому типу. Плагиограниты даек относятся к I-типу слабо контаминированных мантийных гранитоидов, имеющих сходство по параметрам флюидного режима с плагиогранитами (относящимися к адакитовым гранитоидам) кунушского габбро-плагиогранитного комплекса Восточной Калбы [9].
Прогнозируемый Ульменский медно-золоторудный узел, в отличие от Сиинско-Коуринского, приурочен к тектоническому блоку с меньшим значением плотности коры (2,73 г/см3) и меньшей мощностью базальтового слоя (17-18 км). В созидании магматитов и связанных с ними руд значительную роль играли мантийные процессы. Рудный узел приурочен к очаговой структуре, специфику которой определяют интрузии ульменского комплекса (Є2), в котором отмечаются расслоенные габбро-пироксенитовые, пироксенитовые линзы, габброиды, монцонитоиды, сиениты и гранодиориты. Гранитоиды комплекса относятся к I- типу Sr-деплетированному и Y-деплетированному. Это указывает на то, что гранитоиды выплавлялись из верхне -мантийного протолита, в котором присутствовали и гранат, и плагиоклаз. Не исключается небольшая контаминация корового материала [9]. Соотношения стабильных изотопов стронция (87Sr/86Sr) в породах комплекса варьируют от 0,70522 до 0,70413, характерные для неконтаминированных мантийных магм. Соотношения изотопов серы в сульфидах (δ34S=(+1,8)-(+3,2) золото-медно-скарновых руд также свидетельствуют о магамтогенном источнике серы. Кислые и средне-кислые породы комплекса характеризуются повышенной щёлочностью и относятся к латитовой серии магматитов, характеризующихся весьма высокими значениями восстановленности флюидов, фугитивностей HCl и парциальных давлений CO2 и H2O.
II тип золоторудных узлов со средне- и максимально опущенной кровлей астеносферы, со средними глубинами поверхности Конрада и максимальными поверхности Мохо. К этому типу рудных узлов относятся Синюхинский медно-золоторудный и Уйменский молибден-медно-золоторудный, сформированные при значительном участии мантийных процессов.
Они отвечают малоподвижным блокам (периферии Катунского, Бийского, Талицкого поднятий), подвергшиеся активному клино-раздвигу рифтогенного типа в условиях трансформной континентальной окраины (Ануйский, Лебедской, Уйменский, Чарышский прогибы) под влиянием глубинного тепломассопереноса сопредельных регмагенальных зон. Рудные районы формировались не только в результате функционирования трансформной континентальной окраины, но и под воздействием мантийных струй, возникавших в мантии при активной роли суперплюма. Рифтогенные депрессии выполнены мощными терригенно-вулканогенными толщами девона. Для этих тектонических блоков характерно полихронное формирование вулкано-плутонических поясов, обеспечивающих накопление в верхней литосфере широкого спектра рудных элементов (в связи с гранитоидами I – и A-типов): молибдена, вольфрама, бериллия, меди, полиметаллов, золота, олова, формировавшимся в связи с активными мантийными процессами и отвечают лито-халькофильной астеногенали. Ведущими рудными формациями данного типа структур являются золото-медно-скарновые, жильные золото-сульфидно-кварцевые, медно-золото-порфировые и слабо изученные субвулканические золото-серебряные. Для медно-молибден-золото-порфировых месторождений и проявлений устанавливается чёткая связь с окраинами тектонических блоков, подвергшиеся океанизации с разуплотнением астеносферного слоя при формировании вулкано-плутонических построек кольцевого типа (ринг-структур Плотбищенской, Бешпельтирской, Андобинской, Аинской, Чойской, Чуринской МРМС) в верхней литосфере с «монцонитоидным трендом» (Кувашский, Байгольский ареалы порфировых субвулканических комплексов). Блоки такого рода обычно совмещены с зонами крупных градиентов ∆g (в редукции Буге) и совпадают, или соседствуют с рифтогенными впадинами (Чарышская, Ануйская, Уйменская, Лебедская), или структурами типа пул-апарт (Суричская, Ужлепская, Чойская). В составе Чойского рудного поля присутствует золото-теллуридно-скарновое, кварцево-жильное зоото-теллуридное, стратиформное медно-цинково-золото-теллуридное, скарнове молибденит-шеелитовое [2].
Синюхинский медно-золоторудный узел располагается над поднятием поверхности Конрада (до 21 км) и наиболее высоким положением поверхности Мохо в анализируемом рудном районе (до 54 км). По оси поднятия интрудировал Синюхинский массив, являвшийся совместно с глубинным магматическим очагом основным энергетическим источником, в краевых частях которого располагаются золоторудные поля [1]. В области развития даек порфиров от долерита до гранит-порфира на участке Черёмуховая Сопка получило развитие, кроме золото-медно-скарнового, также и медно-золото-порфировое оруденение. Массив, дайки, метасоматиты и руды являются производными дифференциатами вышеупомянутого магматического очага. Южную часть поднятия слагают гранитоиды Саракокшинского массива (Є3), относящегося к габбро-плагиогранитовой серии. Плагиограниты Саракокшинского массива относятся к М-типу гранитоидов (толеитовой серии), а по соотношениям изотопов стронция (ε(Sr)t=12,0) и неодима (ε(Nd)t=6,74) близки к умеренно деплетированной мантии (PREMA) (рисунок).
Диаграмма ε(Sr)t – ε(Nd)t по [10] для интрузивных пород Горного Алтая плагиограниты Саракокшинского массива (Є3); 2 – гранодиолриты каракудюрского комплекса (D); 3 – тоналиты Синюхинского массива (D1-2); 4 – лейкограниты Турочакского массива (D2); 5 – пироксениты, сиениты, карбонатиты комплекса эдельвейс; 6 – гранодиориты усть-беловского комплекса (D3); 7 – граниты Белокурихинского массива (Р2-Т1); 8 – лейкограниты Бабырганского массива (Т1); 9 – гранодиориты змеиногорского комплекса (D3); 10 – сподуменовые граниты Алахинского массива (J1); 11 – граниты Киндерлинского массива (D3);12 – граниты боровлянского комлекса (D3-C1); 13 – граниты кубадринского комплекса (D1); 14 – гранодиориты каракудюрского комплекса (D1)
Синюхинские гранодиориты и тоналиты (D1-2) близки к гранитоидам андезитовой серии, а по тем же соотношениям стронция (ε(Sr)t=8,7) и неодима (ε(Nd)t=3,5) располагаются в промежутке между мантийным источником умеренно-деплетированной мантии (PREMA) и источником ЕМ II (обогащённой мантии) (рис. 1). При этом ЕМ II отражает близость к верхне коровому континентальному источнику. Вероятно, синюхинские тоналиты близки к смешанному компоненту верхней мантии с верхне коровым континентальным материалом, что подтверждается соотношением изотопов стронция в гранитоидах массива, варьирующих от 0,70513 до 0,70528. Гранитоиды Синюхинского массива попадают в поле I-WC умеренно контаминированного типа.
Гранитоиды рудного узла относятся к I-WC типу гранитов Sr- не деплетированному и Y-деплетированному. Формирование таких гранитоидов предполагает верхнемантийный источник и исключает их островодужную или окраинно-континентальную природу. Выплавление таких магм происходит из источника, обогащенного гранатом (гранатовые перидотиты), что подтверждается их деплетированностью на иттрий. Следовательно, гранитоиды Синюхинского рудного узла формировались в сложной обстановке в комбинации трансформной континентальной окраины и, вероятно, мантийных струй суперплюма, игравших решающую роль в становлении магматических образований и оруденения. В составе последнего, помимо меди, висмута, золота, серебра, присутствуют платиноиды. В целом, Синюхинская магмо-рудно-метасоматическая система относится к окисленному типу, в рудах которой присутствуют магнетит и спекулярит, формирующиеся в окислительной обстановке [5]. Флюдный режим гранитоидов определялся доминированием фугитивности HCl над HF, а также повышенными значениями летучестей и парциальных давлений таких летучих компонентов, как Н2О и СО2.
Уйменский молибден-медно-золоторудный узел в отличие от предыдущего располагается в тектоническом блоке с более низким положением поверхностей Конрада (до 21 км) и Мохо (до 55 км). Преобладающая часть месторождений и проявлений молибден-медно-золото-порфирового типа локализуется по периферии наиболее прогнутой кровли астеносферы. Рудный узел совпадает с осевой частью Уйменского терригенно-вулканогенного прогиба. Порфировые интрузии байгольского комплекса и гранитоиды Кульбичского месторождения характеризуются оптимальными параметрами флюидного режима и набором летучих компонентов, способствовавших формированию оруденения с различным соотношением меди, молибдена и золота. В пределах рудного узла выделяются два типа рудных полей: Кульбичское молибден-медно-золото-порфировое и прогнозируемое Чуринское эпитермальное золото-серебряное.
Гранитоиды этого типа рудных узлов относятся к Sr-деплетированному и Y- не деплетированному I-типу, обогащённому несовместимыми элементами (Y, Zr, Nb). Подобные магмы образуются путём частичного плавления материала высоко скоростного слоя (для сейсмических преломлённых волн -7,4-7,6 км/сек) на глубинах более 40 км в поле стабильности плагиоклаза среди гранулитов. Считается, что этот слой образовался в нижней коре в результате тектонотермальных процессов в условиях гранулитовой фации метаморфизма. Cледовательно, можно предположить, что порфировые образования региона с указанными характеристиками образовались в результате минглинга магм из нижней коры и мантии (наличие базитовых реститов в диоритах и линз пироксенитов указывает на мантийный материал). Прогнозируемое Чуринское золото-порфировое рудное поле приурочено к крупной кольцевой структуре, подчёркиваемой субвулканическим массивом порфировых гранитоидов и кольцевыми и радиальными порфировыми дайками диоритов, монцодиоритов, указывающих на наличие на глубине не вскрытой интрузии. Во флюидо-эксплозивных брекчиях выявлены цирконы, имеющие возраст 126 млн. лет, наряду с девонскими [8]. В отличие от предыдущего рудного поля флюидный режим генерировавших магматитов характеризовался восстановленным режимом. Летучести и парциальные давления H2O и CO2 колеблются от 1 до 3,8 кбар.
Прогнозируемый Новофирсовский золоторудный узел уникален по геофизическим характеристикам и положению основных границ литосферы. Рудный узел приурочен к депрессионой структуре пул-апарт, формировавшейся в обстановке сдвиго-раздвига, выполненной вулканогенными образованиями девонского возраста, прорванными многочисленными мелкими интрузиями гранитоидов. Сама структура приурочена к зоне сопряжения разломов СВ и СЗ ориентировки. К северу от проявления Сурич известны дайковые образования, сопровождаемые комплексными аномалиями с бором, что указывает на возможное присутствие в этой части магматитов итовой серии. В глубинном строении блока, отмечается резкое воздымание границы Конрада (до 10 км) и небольшое опускание границы Мохо (от 50 до 52 км). На профиле ГСЗ-МОВЗ «Базальт» (р. Иртыш – р. Неня) просматривается значительная расслоенность литосферы, подчёркиваемая резкой сменой геофизических характеристик по разрезу. Суричское золоторудное рудное поле этого узла сопряжено с резко градиентной зоной (∆Т от +800 до –200 нТл; ∆G от –30 до – 57 нТл) и приурочено к краевой части крупного воздымания изолиний продольных скоростей (Vp) и изолиний плотности (G). Отмеченному воздыманию отвечает, вероятно, поднятие мантийного астенолита, дериватом которого являются расслоенные габброидные интрузии Харловского рудного узла с оруденением Fe, Ti, V. А эпитермальное золото-серебряное и жильное золото-сульфидно-кварцевое оруденение [4] прогнозируемого Суричского рудного поля локализуется в краевой части этого воздымания геофизических параметров и к резкому их опусканию, что, вероятно, связано с разуплотнением и гранитизацией, проявленных на глубоких уровнях литосферы. В Чарышском тектоническом блоке проявлены гранитоиды с низкими величинами ε(Sr)t (от –0,08 до +0,94), близкими к значениям хондритового резервуара. По соотношениям ε(Sr)t и ε(Nd)t гранитоиды тектонического блока тяготеют к мантийному источнику ЕМ II (обогащённая мантия).
Интерпретация результатов и выводы. Типизация золоторудных узлов позволяет выделить два крайних типа: I и II, которые различаются глубинным строением литосферы, выявляемым по геофизическим данным, петрологии золото-генерирующего магматизма, типов оруденения и их возрасту. Приведенные материалы показывают, что по возрасту золотое оруденение может быть отнесено к трём уровням: кембрийскому (Кубань, Ульмень), девонскому (Синюхинское, Суричское и другие) и меловому с возрастом 126 млн. лет (Чуринкое).
Таким образом, выделенные два типа золоторудных узлов отличаются особенностями глубинного строения, различным мантийно-коровым взаимодействием при фрмировании рудогенерирующего магматизма и различным возрастом золотого оруденения.