А. Д. Савко, Л. Т. Шевырев
Воронежский государственный университет Поступила в редакцию 1 марта 2010 г.
Аннотация. Если основные месторождения раннегерцинского этапа формировались в обстановках растяжения и в связи с мантийными источниками (кимберлиты, аккумуляции массивных сульфидов), то последующее позднегерцинское рудообразование оставило скопления рудного вещества, связанного с иными энергетическими обстоятельствами, – позднекаменноугольными–пермскими и более поздними гранитоидами. Пермские интрузии, прорвавшие в складчатых областях ранее накопившиеся толщи, сформировали жильные и контактовые месторождения в Тянь-Шане, Казахстане, на Урале, Чешском, Французском, Армориканском массивах, Лакланском поясе Восточной Австралии. Тогда же возникли золоторудные гиганты Мурунтау в Кызыл-Кумах, Кумтор на востоке зоны сдвига Талас-Фергана, многочисленные редкометалльно-редкоземельные залежи Восточного Казахстана, Киргизии. Позднегерцинский возраст имеют золотоносные сульфиды уральских месторождений: Березовского под Екатеринбургом (девонские определения, 380 млн лет), Кочкарского, руды Урала шеелитовые (Гумбейское), вольфрамитовые (Юго-Коневское), тантало-ниобий-флюоритовые, берилл-флюоритовые, пьезокварцевые. Примерно на рубеже перми и триаса (240 млн лет назад) возник медно-молибденовый гигант Центральной Монголии Эрдэнет. Эндогенные месторождения, ассоциирующие с обстановками растяжения, формировались в финальные фазы этапа в немногих районах мира. Однако среди них уникальный Норильский рудный район в составе Норильского, Тальминского, Южно-Норильского и Талнахского рудных узлов, в котором сосредоточено до трети мировых ресурсов Ni (70 % российских), 90 % запасов платиноидов России. Рудные залежи появились в конце раннего триаса, этапы рудоподготовки прослеживаются с протерозоя. Позднегерцинские экзогенные месторождения представлены грандиозными скоплениями медистых песчаников и калийных солей Западной и Восточной Европы, Приуралья, Прикаспия. Позднегерцинскими являются уникальные скопления редких металлов якутского Томтора, сконцентрированные, прежде всего, в предпермской коре выветривания. Из прочих экзогенных аккумуляций упомянем небольшие месторождения бокситов Китая, а также верхнепермские оолито-микрозернистые фосфориты формации Фосфориа (1, 5 млрд т Р2О5), выходы которых прослежены через западные штаты США, Западную Канаду на территорию Аляски.
В позднем карбоне – перми сформировалось складчатое горное сооружение Урала, возник Предуральский краевой прогиб. В поздней перми герцинский тектогенез спаял в единое целое многие площади Тянь-Шаня, где утвердился тектонический режим, близкий платформенному, появился пенеплен, существовавший с конца палеозоя, по меньшей мере, до палеогена включительно. Этот этап развития Земли С. В. Тихомиров [1, c. 410] называл антраколитовым, по частому присутствию в разрезах черных или темных известняков и доломитов, углистых или битуминозных (антраколит – черный органогенный кальцит или доломит). Описываемый временной интервал оказался различным по продуктивности для разных подвижных суперпоясов.
Наиболее выраженные и значительные минерагенические события произошли в регионах Средиземноморья, Казахской горной страны, Монгольском и Среднеазиатском поясах, частично – в Юго-Восточной и Восточной Австралии.
Для нашей проблемы особый интерес представляет то, что на платформах в позднегерцинский этап впервые столь ярко проявился трапповый магматизм, масштабы которого неизмеримо превзошли все подобное в прошлом, в том числе и в раннегерцинское время. Пространственные связи между трапповыми формациями и алмазоносными кимберлитами очевидны, хотя считается, что первые и вторые не связаны между собой ни генетически, ни даже по возрасту становления. Однако нельзя не признать обоснованными мнения об особой роли трапповых синеклиз, в том числе позднегерцинских, в распределении кимберлитов. Так, по мнению Н. А. Божко, в Восточной Сибири [2] поля алмазоносных магматитов формируют краевые пояса по их периферии. В частях приосевых, максимально прогнутых, над мантийными выступами кора слишком утонена и восходящий мощный тепловой поток не способствует сохранению алмазов. Связи излияний траппов с образованием отрицательных структур очевидны и в иных регионах.
Первые проявления щелочных базальтоидов в Котуйской зоне Тунгусской синеклизы состоялись намного раньше основных трапповых излияний триаса, уже в ранней и поздней перми. На западе синеклизы – Енисейское поднятие (нынешний Енисейский кряж) – возникли тела киинского щелочно-карбонатитового комплекса с датами 250– 270 млн лет, что отвечает второй половине пермского периода. В раннем–среднем триасе производные толеитовой (частично оливин-базальтовой) магмы, вероятно, мантийного происхождения (диабазы, габбро-диабазы, габбро, долериты, базальты) заняли около 1, 5 млн км2 (по другим оценкам, 2, 0 и 2, 5 млн км2) нынешней Восточной Сибири.
В Предуральском прогибе становление покровов трапповых базальтоидов предшествовало формированию впадин, выполненных триасовыми отложениями. В Северо-Балхашской геосинклинали со среднего карбона по раннюю пермь накопились андезито-дацито-липаритовые толщи мощностью до 3–4 км (!) [3]. Пермский магматизм затронул Восточную Сибирь (интрузии траппов), Восточную Австралию, южный и центральный сегменты Западной Европы. Он представлен мощными вулканогенными образованиями в Монголо-Охотском поясе, Южном Казахстане, Киргизии, Западном Китае, Южном острове Новой Зеландии. В целом, площади, занятые магматитами, в среднем и позднем палеозое последовательно и плавно наращивались. В этом важное отличие средне-позднепалеозойского магматизма от раннепалеозойского, развивавшегося циклично, с максимумом в ордовике. Количественно это выражалось так (в скобках площади платформенного магматизма, в млн км2): девон – 1, 3 (0, 1); ранний карбон – 1, 8 (0); средний–поздний карбон – 2 (0); пермь – 3, 6 (0, 45).
Завершающая фаза позднегерцинского диастрофизма (ранний–средний триас) характеризовалась еще большим распространением магматических процессов – на площади 4, 2 млн км2 (на платформах – 1, 4 млн км2). Прежде всего, прирост произошел за счет магматической активизации регионов, где иногда подобной деятельности не было уже сотни млн лет – Западная Сибирь, Суматра, Калимантан, отдельные районы на востоке США и т. д.
Столь значительная эндогенная активность не могла не сопровождаться формированием многочисленных рудных и нерудных аккумуляций. Аридные условия этапа, его геократический характер способствовали появлению месторождений медистых песчаников, металлоносных кор выветривания, калийных солей.
1. Историко-минерагенические провинции (эндогенный рудогенез) Для позднегерцинского этапы в пределах континентов Земли выделены историко-минерагенические провинции (ИМП, рис. 1): I. Западноевропейская–Североафриканская. II. Уральско-Казахстанско-Среднеазиатская. III. Южносибирская-Центральномонгольская. IV. Восточно-Австралийская. V. Перилаврентийская.
VI. Тарима – Внутренней Монголии. VII. Енисейско-Оленекская. VIII. Северо-Запада Тихоокеанского кольца. IX. Кордильер.
I. Западноевропейская–Североафриканская ИМП. Площадь провинции одна из наиболее насыщенных эндогенными месторождениями, сформировавшимися в позднегерцинский этап. На формирование гипогенных рудных месторождений в Западной Европе особое влияние оказали крупные срединные массивы: Иберийской Месеты (западней Мадрида), Армориканский (полуострова Котантен и Бретать во Франции), Центрально-Французский, Верхнерейнский, Чешский. Подобные формы совместно образовали Саксоно-Тюрингскую зону с широким развитием основного магматизма. Кислый магматизм доминировал в пределах Молданубской глыбы, объединенных Центрально-Французском, Верхнерейнском, Чешском массивах. На Большом Кавказе в позднегерцинский этап сформировалось множество небольших месторождений, связанных с крупными интрузиями средне-верхнекаменноугольных гранитоидов: редкометалльные пегматиты (W, Mo, Bi, Sn, As минерализация). В позднем карбоне и перми становление малых интрузий гранодиоритов, гранит-порфиров, сиенитпорфиров сопровождалось появлением свинцовоцинковых залежей.
Облик ИМП определяют крупнейшие олововольфрамовые ресурсы Корнуолла, Иберийского полуострова, комплексные золотоносные, полиметаллические, редкометалльные, урановые аккумуляции Центрально-Французского и Богемского массивов. Перечислим основные типы возникших в описываемое время месторождений полезных ископаемых, среди которых: 1 – высокотемпературные гидротермальные жилы, штокверки и грейзены с касситеритом и вольфрамитом рудных полей Эшасьер и Монтебра, связанные с двуслюдяными гранит-порфирами («гранулиты») и альбититами Центрального Французского массива (305–293 млн лет); 2 – низкотемпературные жилы и штокверки красноватого кварца, брекчии с урановой смолкой и флюоритом (Буа Нуар, 260 млн лет), брекчии которого, локализованные среди позднегерцинских гранитов, содержат до 6 % урана; 3 – золотоносные кварцевые жилы, скарны и метасоматиты (Салсинь, Шатле, Шени, Кро-Галле); 4 – скопления руд пятиэлементной формации в дотриасовых породах с датами по ураниниту 235 ± 6 млн лет (Виттихен, германский Шварцвальд); 5 – средневарисские (310–280 млн лет) Чешского массива, скарновые с Fe, W (Меденек); жильные вольфрамовоодовянные (Пехтельсхгрюн, Овизна, Лота); гидротермальные с золотом (Роудни); 6 – юные варисские (270–250 млн лет) Чешского массива: Li-содержащие жильные с Sn, W (Циновец-Циннвальд, Альтенберг); жильные полиметаллические (Кутна Гора, Стара Возница); жильные антимонитовые (Богутин); жильные с киноварью (Дедова Гора); мезотермальные уранинитовые (Пшибрам, Яхимов).
II. Уральско-Казахстанско-Среднеазиатская ИМП. На Урале в среднем–позднем карбоне и перми преобладали обстановки сжатия, определившие покровно-надвиговую структуру этого субмеридионального складчатого сооружения. В восточной зоне Урала тогда же появились тела гранитоидов, а позднее, в триасе, – линейные меридиональные депрессии. В Восточно-Уральском синклинории возникли грабены Буланаш-Елкинский, Челябинский, на севере Тагильского – Богословский, Волчанский, в Зауральском антиклинории – Ирбитский, Анохинский, Кочердыкский, Юламановский, в Тюменско-Кустанайском синклинории – Тюменский, в пределах Убоганского поднятия Тургайской седловины – Кушмурунский. Самые протяженные из них – Челябинский и Убоганский, прослеженные на 100–200 км при ширине в первые десятки километров. Остальные имеют скромные размеры – в длину десятки километров, в ширину первые километры.