Содержание к диссертации
Введение
1. Методология и методика исследования 10
2. Эволюционная модель региональной структуры 36
2.1. Положение региона в планетарных структурах 36
2.2. Основные этапы развития 43
2.3. Особенности формирования кайнозойских морфоструктур 90
2.3.1. Рифтогенные структуры 93
2.3.2. Орогенные структуры 97
2.3.3. Основные особенности кайнозойской разрывной тектоники 102
2.3.4. Кайнозойская структурная триада Среднего - Нижнего Приамурья ИЗ
2.4. Радиогидрогеологическая характеристика 123
3. Рудообразующие системы кайнозойского этапа 135
4. Эндогенные рудообразующие системы 146
5. Экзогенные рудообразующие системы 185
5.1. Региональная экзогенная зональность 185
5.2. Основные типы экзогенных рудообразующих систем 195
6. Структурные трансформации и перспективы рудоносности 221
6.1. Структурные трансформации 221
6.2. Перспективы промышленной рудоносности кайнозойских РОС 236
Заключение 241
Литература
- Основные этапы развития
- Основные особенности кайнозойской разрывной тектоники
- Эндогенные рудообразующие системы
- Основные типы экзогенных рудообразующих систем
Введение к работе
Основным объектом исследования данной диссертации является континентальный (с о. Сахалином) юг Дальнего Востока России (ЮДВР) - территория, расположенная к югу от 56-й параллели, восточнее 122-го меридиана. Экономические перспективы этого региона, развивающегося в последние годы в весьма динамичном режиме, в значительной мере определяются его высоким минерально-сырьевым потенциалом с широким спектром полезных ископаемых (золото, платина, полиметаллы, черные, редкие и редкоземельные элементы, флюорит, уголь, нефть, газ, строительные и поделочные материалы). В то же время, для реализации этого потенциала требуется системное наращивание количества и повышение качества экономически рентабельных месторождений.
Научным направлением диссертации является разработка основ прогнозирования месторождений в областях кайнозойской активизации с выявлением закономерностей формирования континентальной коры - среды рудообразования, с изучением действующих в ней кайнозойских рудообразующих систем, характера продуцируемого ими оруденения и условий его сохранности. Все эти вопросы самым непосредственным образом касаются проблемы расширения минерально-сырьевой базы региона, определяя тем самым актуальность данной диссертации. В условиях дефицита природного урана, обозначившегося в России в последнее десятилетие, актуальным представляется и акцентированность этой работы на прогнозирование уран-полиэлементных месторождений.
Определяющая роль в формировании металлогении региона ЮДВР, находящегося в области взаимодействия молодых структур Тихоокеанского подвижного пояса (ТОПП) с более древними структурами Евразии, принадлежит, как известно, мезозойско-кайнозойским событиям. При этом достаточно существенная часть месторождений золота, серебра, полиметаллов, германия, урана, рения и ряда других элементов сформирована здесь именно кайнозойскими рудообразующими процессами. В то же время, изученность этого самого молодого этапа (казалось бы, наиболее доступного для исследования) здесь крайне неоднородна и, в целом, невысока.
Формирование кайнозойской металлогении на геодинамически активной окраине Азии проходило в тесном взаимодействии с масштабными процессами структурирования континентальной коры. В это время здесь были существенным образом преобразованы и более ранние геологические структуры с локализованными в них месторождениями докайнозойского возраста. По сути, проявленная на современной земной поверхности
металлогеническая зональность региона представляет собой интерферированное, полихронное образование. Кайнозойская эпоха, является, таким образом, во многом ключевой для понимания закономерностей всех проходящих в земной коре процессов, в том числе и для расшифровки закономерностей формирования региональной металлогенической зональности. Без знания этих закономерностей невозможно получение достоверного металлогенического прогноза, ориентированного на выявление как кайнозойского, так и более раннего оруденения.
По форме диссертация представляет собой акцентированную на уран прогнозно-металлогеническую модель кайнозойской эпохи. Параллельно в этой работе, основанной на комплексном подходе, решаются и более широкие задачи, касающиеся региональной металлогении и геодинамики, методологии исследования сложноорганизованных геологических систем, методики эволюционного моделирования и прогнозирования.
Основные задачи исследования были сформулированы следующим образом:
Разработка методологии и методики исследований, адекватной сложнопостроенной геологической структуре региона.
Изучение внешних и внутренних пространственно-временных связей региональной структуры коры, с моделированием ее на эволюционной основе.
Изучение кайнозойской металлогении и проявленных в регионе рудообразующих процессов этого этапа, с формированием соответствующей классификационной схемы рудообразующих систем.
Изучение кайнозойского эндогенного рудогенеза и его взаимосвязей с процессами формирования континентальной коры.
Изучение экзогенных рудообразующих процессов во взаимосвязи с процессами, формирующими региональную экзогенную зональность.
6. Проведение металлогенического анализа, акцентированного на кайнозойские
рудообразующие системы, с оценкой перспектив развития систем уран-полиэлементной
специализации.
7. Изучение трансформирующего воздействия кайнозойских событий на структуры и
металлогеническую зональность более ранних этапов.
Базовым фактическим материалом диссертации являются результаты поисково-разведочных и прогнозно-металлогенических работ, ориентированных на уран и (в меньшей степени) на другие полезные ископаемые, которые выполнялись автором в течение более чем
5 30 лет в регионах Средней Азии, Казахстана, Монголии и (в основном) на Дальнем Востоке России (рис.1). В 1998 году основная часть материалов по этим работам была обобщена в научно-производственном отчете по региону ЮДВР [Коковкин, Бакулин, 1998], который и составил основу диссертационной работы. В части работ, касающихся Синегорского ураново-рудного района (Южное Приморье), материалы были обобщены автором ранее (в 1988 году) в кандидатской диссертации. В ходе исследований, проведенных в последние годы, информация была существенно дополнена сведениями по новейшей тектонике.
Результаты работ автора отражены в 21 производственных и научных отчетах, более половины из которых выполнены им в качестве ответственного исполнителя. Излагаемый в диссертации материал опубликован в 35 работах. Ее основные положения прошли апробацию через научные доклады на ученых советах ВИМСа, ИТиГа, ВСЕГЕИ, на 14-и международных и Всероссийских научных симпозиумах, совещаниях и конференциях. Основная часть диссертации выполнена автором в составе ФГУП «Таежгеология», завершена онавИТиГДВОРАН.
Защищаемые в диссертации положения формулируются следующим образом:
1. По разработанной автором модели в позднем мезозое-кайнозое континентальная
кора региона последовательно наращивалась к востоку рифтогенными и орогенными
системами, развивавшимися в тесной взаимосвязи с глубинными разломами, в условиях
трехстороннего пресса Сибирского и Китайского кратонов и Тихоокеанской плиты. На
фронте наращивания коры действовали орогенные системы с магматогеиным режимом.
Региональную эндогенную металлогению кайнозойского этапа определили гидротермальные рудообразующие системы активизированных зон глубинных разломов и рудно-магматические системы кайнозойских орогенных структур с магматогеиным режимом. Разработана металлогеническая зональность этого этапа и модели эндогенных рудообразующих систем уран-полиэлементной специализации, проявленных в рыхлом обводненном чехле рифтогенных впадин и в активизированных структурах их фундамента.
Условия формирования кайнозойских месторождений экзогенного класса на территории юга Дальнего Востока России, Забайкалья и Монголии подчиняются латеральной экзогенной зональности. Для различных частей этой зональности созданы модели уран-полиэлементных рудообразующих систем, действующих в рыхлом осадочном чехле рифтогенных впадин и в зонах трещинной кислородной инфильтрации.
Кайнозойскими тектоническими и эрозионными процессами преобразованы структуры и зоны рудогенеза более ранних этапов, что во многом определило характер
^0
б D4 7
Рис. 1. Обзорная схема подвижных поясов востока Евразии (по Е.Е. Мила-новскому [1989] с дополнениями автора).
1. Урало-Монгольский пояс. 2. Реликтовые блоки протоплатформы: BE - Восточно-Европейский, С - Сибирский, КО - Колымо-Омолонский, К - Китайский, Т - Таримский. 3. Мезозойско - кайнозойские подвижные пояса: СМПП - Среднеземно-морский; ТОПП - Тихоокеанский; 4. Зона активного мезозойско-кайнозойского морфогенеза в южной части Урало-Монгольского пояса. 5. Осевая часть Байкальской риф-товой зоны. 6. Тихоокеанская впадина. 7. Площади работ автора с полевыми наблюдениями: 1. Южные Мугоджары; 2.Букантау (Учкудук); 3. Чу-Сарысуйская депрессия; 4. Нижне-Илийская впадина ; б.Алакольская впадина; 6.Западно-Монгольский район; 7.Монгольский Гоби; в.Уруша-Ольдойское междуречье; 9.Плато Ток; Ю.Морфострук-туры Буреинского и Ханкайского массивов; 11.Центральный и северный Сихотэ-Алинь; 12. Омолонский массив; 13.Восточное Примагаданье.
7 региональной металлогении. Созданы модели трансформации структуры и металлогении Сихотэ-Алинской орогенной структуры, Синегорской рудно-магматической системы и модель преобразования структуры Буреинского прогиба.
Научная новизна представленной работы заключается в следующем:
1. Установлены закономерности формирования континентальной коры региона под
действием механизма трехстороннего сжатия. Для этапа позднего мезозоя - кайнозоя
выявлена системность наращивания коры к востоку (к окраине Азии) в ходе взаимодействия
рифтогенных и орогенных систем с омоложением возраста целой совокупности
геологических процессов (седиментогенез, литификация осадков и нефтегазообразование,
гранитообразование и эндогенный рудогенез). Исследован характер взаимосвязей этих
процессов.
Разработан знакопеременно-сдвиговый механизм структурирования коры. Выделены инверсионные типы структур (приразломные впадины в орогенах и внутренние поднятия в рифтогенах), являющихся индикаторами знакопеременно-сдвигового режима и нелинейности процесса структурирования, разработаны модели их формирования.
Для кайнозойских рудообразующих систем региона ЮДВР составлена классификационная схема, основанная на открытом, саморазвивающемся характере этих систем и ведущих факторах рудогенеза.
4. Разработаны модели эндогенных уран-полиэлементных рудообразующих систем
кайнозойского возраста, выделены ареалы их развития в регионе ЮДВР.
6. Для Монголии, Забайкалья и Дальнего Востока разработана модель кайнозойской
латеральной зональности экзогенных процессов и сбалансированные с ней модели
экзогенных уран-полиэлементных рудообразующих систем. Для региона ЮДВР выделены
основные ареалы их распространения.
7. Показан характер и масштаб трансформирующего воздействия кайнозойской
геодинамики на структуры и металлогеническую зональность более ранних этапов,
составлены соответствующие модели трансформаций для Сихотэ-Алинкого орогена,
Синегорской РМС и Буреинского прогиба.
Практическая результативность проведенных исследований выражена в следующем:
1. В рамках комплексной модели выполнен региональный металлогенический прогноз на уран-полиэлементное оруденение, связанное с кайнозойскими рудообразующими
системами различных типов. Выделено 19 рудоперспективных площадей, по которым составлены конкретные рекомендации по направлению дальнейших работ.
Составленные автором радиогеохимическая схема и акцентированная на новейший этап эволюционная модель использованы в качестве основы при составлении карт радононосности Хабаровского края и территории г. Хабаровска.
Составленные геологические карты и схемы использованы в качестве основы при составлении карты сейсмотектоники региона и территории Среднего - Нижнего Приамурья, на основании которой уточнена сейсмическая балльность территорий г.г. Хабаровска и Комсомольска-на-Амуре.
Прямым продолжением работ по эволюционному моделированию геологической структуры региона явилась составленная автором в 2006г. модель новейшей геодинамики Хабаровско-Хехцирской системы инверсионных поднятий. На основе этой модели вьщелены новейшие разломы, перспективные на водоснабжение г. Хабаровска.
5. Составленные автором модели трансформирующего воздействия кайнозойских
событий на структуру и металлогеническую зональность предыдущих этапов предоставляют
возможность существенным образом скорректировать направление прогнозно-поисковых
работ на различные виды полезных ископаемых в структуре Сихотэ-Алиня, в Синегорском
рудном районе и в Буреинском прогибе.
Достоверность составленной прогнозно-металлогенической модели обеспечено ее комплексным характером и большим количеством использованной при ее формировании разноплановой информации. Автор лично принимал участие в геолого-разведочных работах по 21 проекту преимущественно урановой направленности на территории Средней Азии, Казахстана, Монголии и Дальнего Востока России. При этом более чем в половине из них - в роли ответственного исполнителя. Значительный объем полевых работ выполнен с прямым участием автора (в том числе более 300 000м геологической документации керна скважин). В регионе ЮДВР автором проведены прогнозно-поисковые работы масштаба 1:200 000 на уран в Амуро-Зейской, Средне-Амурской, Эхилканской и Сулукской впадинах, в системе Приханкайских впадин, выполнен прогноз на кайнозойское уран-полиэлементное экзогенное и эндогенное оруденение для всей территории этого региона в масштабе 1:2 500 000. В последние годы информационная основа диссертации была дополнена результатами исследования новейшей геодинамики и сейсмотектоники региона с полевым изучением кайнозойских дислокаций в структурах Среднего-Нижнего Приамурья (зоны Центрального
Сихотэ-Алинского, Петропавловского, Хинганского и Танлу-Курского разломов, Хабаровско-Хехцирская система поднятий и др.).
В структурном плане диссертация состоит из «Введения», шести глав и «Заключения». Ее общий объем составляет 271 страниц, в том числе 62 иллюстрации и 8 таблиц. Список литературы включает 351 наименование.
Благодарности. Автор выражает глубокую и искреннюю признательность всему коллективу бывшего ФГУП «Таежгеология» за творческую геологическую атмосферу с профессиональным взаимопониманием и взаимным доверием, чему во многом и обязано появление на свет данной диссертации. Автор благодарен сотрудникам Первого отделения ВИМСа и Спецотдела ВСЕГЕИ за теплые товарищеские отношения и тесное творческое сотрудничество при проведении совместных научно-производственных работ на территории Средней Азии, в Монголии и на Дальнем Востоке России, за дружескую помощь и конструктивные советы при подготовке диссертации. Автор благодарит коллектив лаборатории «Сейсмологии и сейсмотектоники» ИТиГ ДВО РАН (персонально заведующего лабораторией, к.г.-м.н. В.А. Бормотова и ее научного руководителя д-ра физ.-мат. наук В.Г. Быкова, сотрудников лаборатории О.А. Калягину, Н.В. Сатонину и Т.В. Меркулову) за поддержку и практическую помощь в оформлении диссертации.
Основные этапы развития
Достаточно аргументированное и в целом более приемлемое объяснение событию, ответственному за возникновение Тихоокеанской впадины, можно получить, привлекая весьма неординарную гипотезу А.Е. Ходькова [1996], предположившего, что в ранней юре Земля была подвержена удару крупного космического тела (или группы тел), связанному с выбросом звездного вещества из системы Юпитера. В этом случае одновременно с Землей подобному воздействию могли подвергнуться и другие планеты (Венера, Марс), для которых также установлено явление асимметрии, привлекаемое Ю.М. Пущаровским и его последователями в качестве едва ли не основного аргумента эндогенной (внутрипланетной) природы этого явления.
Показательно, что в одной из работ (в соавторстве с Е.Н. Меланхолиной [Тект. развитие..., 1992]) при описании эпизода с глобальной активизацией рифтогенеза на границе мел - палеоген этими авторами допускалось и достаточно масштабное внешнее воздействие на планету именно в пределах Тихоокеанского региона. По их словам «Это явление можно связать с мощным динамическим воздействием на верхние геосферы, имевшим, вероятно, космическую природу и вызвавшим образование всей мировой рифтогенной системы». Следует, однако, отметить, что данное положение несколько выпадает из контекста самой публикации, оставляя впечатление несколько интригующей недосказанности.
В этой связи следует упомянуть о том, что в планетологии достаточно широкое распространение получила концепция, предполагающая образование Луны из вещества земной мантии при столкновении планеты с телом марсианских размеров именно в конце мела (69 млн. лет, [Галимов, 1995]). Вполне вероятно, что именно такое, но несколько более раннее (триас-юрское) событие и повлекло за собой образование Тихоокеанской впадины. Одновременно с этим планета была выведена из состояния относительного (текущего) равновесия, с последующим запуском механизма плитной тектоники, действие которого в контексте излагаемой модели оказалось направленным на компенсацию возникшей асимметрии. Различие восточного и западного сегментов Тихоокеанской впадины в этом случае вполне может быть объяснено косым (ориентированным на восток) направлением космического удара. В дальнейшем оно могло быть усилено ротационным эффектом. На значимость этого эффекта для объяснения различия этих сегментов впадины обратил внимание Ю.М. Пущаровский [1992].
Реакцией самоорганизующейся планетарной системы на возникновение Тихоокеанской впадины явилось образование впадины Атлантического океана, развивавшейся в режиме раздвига. Тем самым было частично компенсировано нарушение глобального равновесия, вызванное появлением Тихоокеанской впадины, а Земля приобрела свойство планетарной асимметрии. Структура же Тихоокеанской впадины эволюционировала в течение всего мезозойско-кайнозойского этапа по прямо противоположной (по отношению к Атлантической впадине) схеме - в режиме латерального сжатия. Результатом явилось сокращение площадных параметров впадины за счет латерального центростремительного наращивания континентальной коры по ее периферии, при одновременном наращивании ее мощности по схеме «снизу вверх». В системности этого наращивания заключается закономерность, важнейшая для понимания всего хода развития этой структуры. Ранее она была обозначена П.А. Кропоткиным как «перемещение материковых масс в сторону Тихого океана» [1965].
Раздвиг сопровождался широким распространением спрединговых явлений с образованием и замыканием отдельных океанических бассейнов, и получил развитии по всему Индо-Атлантическому сегменту. Полярность характера развития этих глобальных структур обозначена Ю.М. Пущаровским как «агрессия» Индо-Атлантического сегмента по отношению к Тихоокеанскому сегменту пояса [1986]. В более поздней работе это различие было выражено следующим образом: «в первом случае раскалывание древней континентальной массы,... во втором - где нет следов существования древних континентов в геологическом прошлом, где идет саморазвитие коры океанического типа» [Тект. феномены... 1997]. Е.Н. Меланхолиной [1997] отмечается наличие устойчивой и системной взаимосвязи событий, происходящих в обоих сегментах. Это, по ее мнению, выражается в синхронизации в них спрединговых явлений и разделяющих их этапов структурных перестроек.
На основании проведенного анализа автор пришел к выводу, что структуры Тихоокеанской впадины и сопряженного с ней Тихоокеанского подвижного пояса обязаны своим появлением и развитием системе гигантского сложнопостроенного суперплюма. Суперплюм возник в связи с упомянутым выше космическим событием, и функционировал в дальнейшем в режиме саморазвития. R.L. Larson [1991], с именем которого связано его выделение, объясняет его возникновение процессами в нижней мантии и датирует это событие возрастом 130 млн. лет, что соответствует (по времени) модели автора.
Система импульсно возникшего и в дальнейшем постепенно деградирующего суперплюма действовала (и продолжает действовать) по классической схеме открытых диссипативных структур, с устойчивым выносом из нее во внешние оболочки Земли огромного количества энергии и тепла, с формированием на внешнем, исключительно контрастном термодинамическом барьере океанической коры. Последняя наращивалась по схеме «сверху вниз», что и определило появление упомянутого выше феномена устойчивости мезозойского возраста в ее кровле. Впадина как «отдушина» планеты (сравнение Б.И. Васильева [1997]) представляется в этом случае образом, вполне уместным для характеристики ее саморазвивающейся структуры.
Правомерность предложенной схемы подтверждают установленные факты наращивания мощности океанической коры под влиянием локальных плюмовых систем Гавай и Исландии [Watts, 1989]. А.Ф. Грачевым [2002] эти факты связываются с характерным в большей мере для периферических частей впадины явлением Underplating-a. Проецируя данную модель на систему Тихоокеанского суперплюма в целом, мы получаем и достаточно убедительное объяснение латеральной устойчивости юрского возраста поверхности океанической коры, слагающей ложе океанической впадины. Во внутренних частях впадины (в застывающей оболочке суперплюма) эта латеральная однородность усложняется дополнительным (но не основным, как по большинству известных моделей) процессом структурирования коры в спрединговых системах. Для них, как упоминалось выше, наблюдается устойчивое омоложение коры с приближением к осевым частям зон. В качестве иллюстрации можно использовать пример, приводимый [Пущаровский, 1992]. Е.Н. Меланхолиной [1997] по Восточно-Тихоокеанскому поднятию, для которого было установлено наличие пульсационных выбросов базальтоидной магмы в течение достаточно длительного отрезка времени. Авторами данная ситуация оценивается именно как результат работы механизма плюма для всего кайнозойского отрезка длительностью в 65 млн. лет.
Таким образом, Тихоокеанский подвижный пояс можно представить как структуру взаимодействия суперплюма с обрамляющими его континентальными структурами. Наращивая в центростремительном режиме континентальную кору по латерали в рамках планетарных пульсаций (циклов расширения-сжатия), структура пояса постепенно «затягивала» деградирующий суперплюм с Тихоокеанской впадиной в его апикальной части. Характер взаимодействия океанической коры впадины с континентальной корой пояса в рамках этой модели определяется динамикой упомянутого пульсационного режима и спецификой строения соответствующих сегментов зоны их взаимодействия, весьма неоднородной по своей внутренней структуре.
Основные особенности кайнозойской разрывной тектоники
Кайнозойские морфоструктуры региона формировались и эволюционировали в теснейшей взаимосвязи с флюидонасыщенными разрывными дислокациями, в единой геодинамической системе, функционирующей по упомянутой выше схеме пульсационного трехстороннего сжатия (рис. 2.2.3.). По сути, именно иерархически организованная, динамично эволюционирующая система разломов определила ход внутреннего структурирования континентальной коры, являясь в значительной мере ответственной за все многообразие ее структурных форм. В неоднородной гетерогенной среде коры дислокации кайнозойского этапа развивались с использованием более раннего структурного плана, дополняя и усложняя его. Заметное подновление испытывали при этом все основные зоны глубинных разломов, принадлежащие системам обоих подвижных поясов.
По данным В.П. Уткина [1980, 1992, 1996], в формировании структуры региона весьма существенную роль играли мезозойско-кайнозойские сдвиги. Развитие структуры региона рассматривается этим исследователем в рамках разработанной им сдвиговой геодинамической модели Азиатско-Тихоокеанской зоны перехода, существенно отличающейся от представляемой здесь модели автора. По мнению В.П. Уткина наиболее активная фаза развития разломной тектоники завершилась на востоке Евразии в основном в палеогене. Выделенная им Восточно-Азиатская сдвиговая система имеет, по его данным, преобладающую субмеридиональную - северо-восточную ориентировку и была сформирована в фанерозое в условиях латерального сжатия, «в результате встречного смещения Азиатского континента и (или) Тихоокеанской плиты».
По этой модели, в регионе отчетливо преобладали левосторонние сдвиги. Суммарная амплитуда левостороннего смещения на окраине континента составила, по оценке В.П. Уткина, 2.5-3 тыс. км. Причинная сторона столь масштабных однонаправленных смещений им, однако, не рассматривается. Равным образом не рассматривается и эволюция выделяемой им сдвиговой системы на новейшем этапе.
По представленной выше эволюционной модели, все геологические события в течение большей части кайнозойского этапа развивались на фоне системного смещения пика их активности к востоку. Это соответственно, затронуло и всю региональную структуру глубинных разломов. В новейшее время, на этапе инверсии, она была активизирована. Большинство из этих разломов являются активными и в настоящее время. Под активными разломами здесь, вслед за В.Г. Трифоновым с соавторами [1986, 1997, 1999], понимаются структуры с возрастом дислокаций моложе 100 000 лет.
Активизированные в новейшее время разломы развивались в режиме пульсационного знакопеременного сдвига [Коковкин, 2006]. Именно такой режим обеспечил на этом этапе волновой характер структурирования континентальной коры рассматриваемого региона и пространственно-временную устойчивость синхронно развивающихся орогенных и рифтогенных структур. Индикаторами этого режима являются выделенные автором инверсионные структуры - внутренние поднятия в рифтогенах и приразломные впадины в орогенах (подробнее об этом - в разделе 2.3.4). В рифтогенных системах разрывная тектоника наиболее активно проявляла себя на ранней фазе их формирования, развиваясь преимущественно в режиме сбросо-сдвига. В кайнозойских орогенах преобладают сдвиговые дислокации в комбинации с взбросами и надвигами.
Особенности развития глубинных разломов в кайнозое можно проиллюстрировать на примере упомянутой выше зоны Инкоу-Хинганского разлома (Хинганского для российской части региона). Хинганский разлом был выделен В.Н. Белогубом с соавторами [1967] в качестве структуры глубинного заложения (Амгунь-Архаринская зона) по данным магнитометрии. После этого длительное время он не фигурировал в региональной геологической картографии. Автором данная зона изучалась в интервале от Амуро-Зейской до Верхне-Амгуньской впадины, с использованием маршрутных исследований, комплекса геолого-геофизических методов и бурения [Коковкин, 1998ф, 2000,2001ф].
Время заложения этого разлома можно достаточно уверенно датировать ранним мелом, поскольку его трассирует цепь меловых вулканоструктур (Баджальская на севере, Хингано-Олонойская группа на юге), продолжающаяся и на территорию Китая, в Сунляо (Сунхуацзян-Баджальская зона по Л.И. Красному [1999]). В кайнозое зона Хинганского разлома проявила себя преимущественно как левосторонний сдвиг, в комбинации с раздвигом и надвиговыми дислокациями, осложненными сдвигами по меридиональным разломам (Эхилканский, Умальтийский, Танлу-Курский, Муданьцзян-Мельгинский и др.). Проявление раздвиговой составляющей отразилось в формировании в этой зоне серии довольно крупных приразломных впадин (Верхне-Амгуньская, Сулукская, Эхилканская), выполненных рыхлыми угленосными осадками эоцен-четвертичного возраста.
В плиоцене Хинганский разлом испытал дополнительную активизацию, что подтверждается прямыми геологическими наблюдениями, проведенными автором по вскрывающему его структуру, весьма представительному 200-метровому обнажению, расположенному в 6 км северо-восточнее ст. Кундур (рис. 2.3.2.). Активизация выражена здесь интенсивными дислокациями пород протерозойского фундамента Амуро-Зейской впадины и рыхлых верхнемеловых осадков кундурскои свиты, с постановкой их «на голову». Дислокации сопровождались развитием жильной минерализации сидерита и (реже) кальцита. Датировка возраста осадков подтверждена палинологическим анализом, выполненным B.C. Маркевич [Коковкин, 2001ф]. Плиоценовый возраст дислокаций определен на основании наблюдаемого здесь же перекрытия зоны разлома шлейфом пестроцветных валунных паттумов и расположенным гипсометрически выше покровом базальтов Хинганского плато. Наличие в зоне Хинганского разлома крупных реликтовых полей базальтов (Хинганское и Сулукское плато) с рядом более мелких полей, фрагментов вулканических построек и субинтрузий базальтоидов, отражают мантийный уровень активизации этой структуры.
Сходный характер развития отличает также и зону Танлу-Курского разлома, заложенную в докембрии [Николаев, 1992]. В кайнозое она развивалась (по данным В.Г. Трифонова [1999]) в режиме правостороннего сдвига. Как правосторонний сдвиг определяет поведение этой структуры в кайнозое и Н. Ocada [2000]. По разрабатываемой автором модели этот режим соответствует лишь одному из наиболее активных циклов развития данной структуры на новейшем этапе ее эволюции (разд. 2.2.). В этом плане она выступает в роли динамопары с близкой ей по рангу структурой Инкоу-Хинганского разлома, для которой в это время характерны преобладающие левосдвиговые смещения (разд. 6.3).
Формирование зоны Танлу-Курского разлома также сопровождалось образованием приразломных впадин и излиянием платобазальтов. В позднем мелу - палеогене система Тан-Лу по данным Zhu Guang с соавторами [2001] испытала 6 этапов растяжения, с омоложением событий к северо-востоку. Инициация раздвиговых пульсаций в этой зоне связывается этими авторами с подвижками Тихоокеанской плиты. По мнению автора, более вероятно связывать их с движением в северо-восточном направлении блоков Китайского кратона, на который действовал пресс Индийской плиты (разд. 2.2.). В голоцене перемещения в системе правого сдвига составили здесь 0.6-1 мм/год [Ding, 1975, 1988].
Эндогенные рудообразующие системы
Кайнозойские эндогенные РОС, в соответствии с классификационной схемой (табл. 3.1), представлены в рассматриваемом регионе двумя типами: 1) рудно-магматические системы (РМС); 2) системы зон глубинных разломов. В контексте изложенной выше эволюционной модели (гл. 2), позиция этих РОС соответствует характеру развития континентальной коры на кайнозойском его этапе. Наиболее существенным образом системность наращивания континентальной коры повлияла на характер пространственно-временного распределения РМС. Инверсия же новейшего этапа, сопровождавшаяся активизацией глубинных разломов обоих подвижных поясов, в большей мере определила условия локализации РОС зон глубинных разломов.
СМ. Тильманом с соавторами [1992] в результате изучения ими мезозойско-кайнозойского эндогенного оруденения Северо-Востока Евразии был сделан вывод о том, что процессы рудогенеза развивались там в зоне столкновения плит и террейнов, формируя так называемую коллизионную рудоносность с присущей ей благородно-метальной, редко-метальной (оловянно-вольфрамовой) и полиметаллической специализацией. С поправками на определенное концептуальное несоответствие с предлагаемой моделью, для кайнозойского этапа обнаруживается несомненное сходство латеральной зональности и состава оруденения Северо-Востока с характером зональности рудоносности рассматриваемого региона.
КАЙНОЗОЙСКИЕ РМС распространены в регионе в пределах кайнозойских орогенов с магматогенным режимом развития - в Сихотэ-Алинском, Хоккайдо-Сахалинском и Курило-Камчатском, где ими сформированы рудные объекты весьма широкого металлогенического спектра. Продолжая общую тенденцию Тихоокеанского этапа, они системно омолаживаются от олигоцена-миоцена на Сихотэ-Алине до голоцена на Курилах и на юге Хоккайдо-Сахалинского орогена, что иллюстрируют рисунки 2.2.14.-2.2.16., 4.1. и таблица 4.1.
Сихотэ-Алинь как самостоятельный структурно-металлогенический таксон кайнозойской эпохи ранее не выделялся. Как правило, он рассматривался в составе мезозойско-кайнозойской Сихотэ-Алинской геосинклинали [Радкевич, 1984;. Моисеенко, Эйриш, 1996; Сухов, Бакулин, 2000; Мартынюк, 2000; и др], в составе области мезозойско-кайнозойской коллизии [Ханчук, 2000], либо в составе мел-палеоценового орогенного пояса [СМ. Родионов («Геодинамика, металлогения...», 2006. Кн. 2)]. В то же время, этой кайнозойской структуре соответствует собственная, конформная ей, отчетливо выраженная металлогеническая зональность (рис. 4.1.). Она находит отражение практически во всех металлогенических материалах - от исходных регистрационных карт до обобщающих металлогенических схем, в том числе и в материалах перечисленных авторов. По характеру металлогенической зональности, масштабу и уровню насыщенности рудными объектами структура Сихотэ-Алинского орогена соответствует рангу металлогенической провинции.
Согласно изложенной выше модели (разд. 2.3.2., 2.3.4.) уровень среза может быть оценен здесь величиной 2-3 км. Дополнительная блокировка структуры орогена на новейшем (инверсионном) этапе по сдвиговым системам разломов субширотной и северовосточной (субмеридиональной) ориентировки существенно активизировала ход эрозионных процессов на поднятых блоках и, соответственно, усложнила сформированную ранее конформную структуре орогена металлогеническую зональность. В результате, наиболее эродированная южная приосевая часть орогена характеризуется на современном срезе золото- редкометальной и полиметаллической специализацией, средне эродированная северная - золотой, а значительно менее эродированные центральная и периферические -золото-серебряной и алунитовой. В максимально эродированных блоках при этом обнажаются зоны рудогенеза позднемелового возраста.
В пределах Сихотэ-Алинского орогена выделяются два подтипа кайнозойских РМС. К первому относятся системы, обнаруживающие непосредственную связь с гранитоидными комплексами - производными кайнозойских (олигоценовых) очагов гранитообразования. Результатами их деятельности являются редкометальные и полиметаллические месторождения Кавалеровского и Дальнегорского районов на юго-востоке Сихотэ-Алинского орогена. Ко второму подтипу следует отнести системы, связанные с развитием вулканогенных формаций - с бимодальными комплексами, производными тех же очагов кайнозойского гранитообразования. Именно эти РМС и получили в этом орогене наибольшее распространение.
Рудно-магматическими системами второго подтипа сформированы золоторудные и золото-серебряные объекты Нижне-Амурской металлогенической зоны (Многовершинное -63.8-66.2 млн. лет; Белогорское, Бухтянское - 38.2-38.5 млн. лет; Засухинское), месторождения Тумнинского района и Дурминского узла. Датировка возраста оруденения приведена здесь по данным В.В. Иванова [1998]. Оруденение этих РМС контролируется зонами средне-низкотемпературного гидротермального метасоматоза. Для них характерен весьма широкий спектр изменений - от существенно кварцевого и кварц-серицитового состава (с топазом и турмалином) в тыловых зонах до каолинитовых аргиллизитов и исключительно пестрых по составу вторичных кварцитов - во внешних.
В.В. Ивановым упомянутые бимодальные комплексы вулканитов, на основании присутствия в них базальтовой составляющей, отнесены в разряд рифтогенных. В то же время, известно, что появление в составе вулканогенных формаций базальтоидов характерно и для других, более ранних этапов его развития. В частности, автором развитие контрастно дифференцированной базальт-андези-(трахи)-риолитовой формации позднего палеозоя на Ханкайском массиве (Синегорский район) связывается с проходящими на мантийном уровне процессами герцинской тектоно-магматической активизации [Коковкин, 1990]. Наличие дифференцированной вулканогенной формации кайнозойского Сихотэ-Алинского орогена также может быть объяснено мантийной активизацией очагов (его) гранитообразования. Эта активизация в данном случае могла осуществляться под влиянием флюидопотоков, генерируемых в системах глубинных разломов (Центральный и Восточный Сихотэ-Алинские, Намурхэ, Наолихэ-Бикинский, Южно-Приморский и др.), активизированных на новейшем этапе на мантийном уровне (возможно, под влиянием упомянутой выше системы периферических тихоокеанских плюмов).
Обозначенный выше двойной контроль кайнозойских РМС (очагами гранитообразования и зонами их активизации) подтверждают и результаты исследований, проведенных A.M. Курчатовым с соавторами [1998] по южному Сихотэ-Алиню и юго-западной Японии. По данным этих исследователей, установлено усиление роли щелочности и калиевости одновозрастных магматических ассоциаций в обе стороны от Япономорскои впадины (в Сихотэ-Алинском и Хоккайдо-Сахалинском орогенах), с соответствующим изменением металлогенического профиля этих структур - от свинцово-цинковых, молибденовых и золотых месторождений к оловянным и вольфрамовым. Этими авторами данное явление объясняется влиянием на континентальную окраину мантийного диапира (или плюма), соответствующего структуре этой впадины на астеносферном уровне. В то же время, такой характер изменения металлогенического профиля на границе континента вполне соответствует описанной выше металлогенической зональности Сихотэ-Алинского орогена. По-видимому, это связано в большей мере с эрозионным срезом обеих орогенных структур, вскрывающим в них соответствующие металлогенические зоны разного уровня глубинности.
Основные типы экзогенных рудообразующих систем
В рамках охарактеризованной выше экзогенной зональности в регионе функционирует целое сообщество РОС, определяющее характер его экзогенной металлогении. Общая характеристика этих РОС была представлена в главе 3 и иллюстрирована таблицей 3.1. Ниже анализируются основные закономерности их развития, определяющиеся позицией в региональной экзогенной зональности и в геологической структуре региона.
Седиментогенные россыпеобразующие системы являются в регионе основными источниками золота и платины и отличаются, в связи с этим, значительно более высокой степенью изученности среди других РОС экзогенного класса. Процессы россыпеобразования на юге Дальнего Востока в разное время изучались Э.Э. Анертом [1928], ГЛ. Воларовичем [1969], Н.А. Шило [1981], С.С. Воскресенским [1985], А.П. Сорокиным [1997] и рядом других исследователей. Здесь обращено внимание лишь на те особенности формирования россыпей, которые затронуты ими в наименьшей степени. Они касаются взаимосвязи россыпеобразования с кайнозойским морфогенезом и с особенностями, накладываемыми на него охарактеризованной выше экзогенной зональностью.
Как уже упоминалось, континентальная кора региона эволюционировала в кайнозое в условиях пульсационного сжатия, преимущественно в орогенном режиме. Сложно организованная цикличность орогенных процессов определила и цикличность россыпеобразования, в соответствии с которой россыпи возникают, разрушаются и образуются вновь. При этом россыпь каждого нового цикла использует ранее сформированные концентрации в качестве источника (основного или дополнительного) полезного компонента. Именно такой характер взаимосвязи установлен или предполагается для многих седиментогенных золотороссыпных узлов региона - Сутарского, Урильского, Белогорского и других.
Преобладание среди россыпей их современных разновидностей является в значительной мере кажущимся, поскольку в процесс добычи (а следовательно и в зону повышенного исследовательского внимания) вовлекаются в первую очередь россыпи с минимальной глубиной залегания, соответствующие наиболее молодому (плейстоцен-голоценовому) циклу их формирования. Это предполагает наличие в регионе значительного палеороссыпного потенциала. Ряд исследований в этом направлении выполнен А.П. Сорокиным с соавторами [1997] и А.П. Ван-Ван-Е [2003].
Наиболее перспективными представляются кайнозойские палеодолинные системы, блокированные в новейшее время, выведенные в зону действия эрозионно-денудационных процессов и частично или полностью препарированные ими. В регионе подобные ситуации уже создали прецеденты промышленного уровня - это Нагиминское месторождение в одноименной приразломной впадине Становой зоны; россыпи Ивановского узла, залегающие в осадках неогеновой палеодолины (в том числе под базальтами Хинганского плато); Соболинская и Белогорская россыпи неогеновых палеодолин на Нижнем Амуре и т.д. Вполне определенный интерес, в связи с этим, представляют реликты крупных палеодолинных систем на бортах Амуро-Зейской впадины и Амуро-Ханкайского рифтогена, также реликтовая палеодолинная сеть на бортах приразломных впадин, локализованных в зонах Хинганского, Станового, Эхилканского, Алчанского и ряда других разломов.
Правомерность высказанных положений иллюстрирует пример выделенной и исследованной автором неогеновой палеодолинной системы Эхилканской впадины, локализованной в зоне Хинганского разлома и вовлеченной в активную современную эрозию. В этой структуре, расположенной в 25 км севернее упомянутого Хинганского плато, автором получены прямые признаки палеороссыпей с весовыми концентрациями золота [Коковкин, 2000].
Несколько иным представляется процесс россыпеобразования в зоне дефляционной эрозии. Мобилизация полезного компонента определяется здесь главным образом механическим разрушением материнской породы, при параллельном действии гравитационной сепарации в ходе дефляционных процессов. При этом ход россыпеобразования в контуре рифтогенов с их рыхлым осадочным выполнением резко отличается от развития этого процесса на литифицированном обрамлении - фундаменте этих структур. При равной специализации материнских пород мобилизация полезного компонента в контуре рифтогенов идет значительно активнее. Соответственно, активнее развивается в них и процесс россыпеобразования. В частности, на юге Монголии в районе Даландзадгада известны золотоносные россыпеобразующие системы, действующие в зоне дефляции в контуре меловых рифтогенов [Карта полезных ископаемых..., 1971]. Ход эрозионных процессов на положительных морфоструктурах в значительной мере определяется системой временных и постоянных водотоков. В зависимости от характера этой системы здесь усиливается и процесс россыпеобразования. Достаточно ярко подобная картина выражена на севере и северо-западе Монголии (у северной граници зоны дефляции), где отмечено максимальная насыщенность россыпями золота.
