Структурные условия локализации позднеколлизионных месторождений золота Магнитогорского мегасинклинория I
Широко известны обзорные работы М.Б. и Н.И. Бородаевских по золоторудным месторождениям СССР, их публикации о парагенетической связи золотого оруденения складчатых областей с позднеорогенными. комплексами малых интрузии. Материалы, приводимые в настоящей статье, как представляется авторам, в значительной мере подтверждают и развивают идеи М.Б.Бородаевской.
Геолого-структурные данные, полученные нами при изучении 39 месторождений и рудопроявлений золота, а также материалы других авторов, в том числе результаты определений абсолютного возраста рудовмещающих интрузии и околорудных метасоматитов, свидетельствуют о том, что наиболее продуктивной на собственно золотое оруденение в Магнитогорском мегасинклинории была позднеколлизионная стадия его развития (С2-Р). Подавляющее большинство золоторудных объектов независимо от формационной принадлежности имеет в мегасинклинории тесные пространственно-временные связи с позднепалеозойскими комплексами малых интрузий (Балбукским, Худолазовским, Гумбейским и др.) и контролируется позднеколлизионными разломами в основном сдвигового типа. Ниже на примере эталонных объектов рассмотрены рудоносные структуры и тектонофизические условия образования месторождений, принадлежащих к золото-родингитовой (Золотая гора), золото-сульфидной прожилково-вкрапленной (Миндяк), золото-альбититовой прожилковой (Малый Каран) и золото-кварцевой жильной (Идрис) формациям.
Золото-родингитовое месторождение Золотая гора расположено на северном замыкании мегасинклинория в Кыштым-Карабашском районе около г. Карабаш. Месторояедение отличается детальной изученностью минералого-геохимических особенностей руд. В то же время его структура исследована крайне слабо. Месторождение состоит из серии жил преимущественно хлорит-гранат-диопсидового (родингитового) состава, залегающих среди серпентинизированных ультрабазитов горы Карабаш. Альпинотипные гипербазиты образуют веерообразную антиформу северо-северо-восточного простирания, ограниченную взбросами. Родингитовые жилы локализованы в разломной зоне, развитой в ядре антиформы. В современной структуре зона представлена серпентинитовым меланжем с фрагментами осадочных и вулканогенных пород и интенсивно смятыми и рассланцованными серпентинитами, среди которых залегают слабо деформированные родингитовые жильь Для них характерны резкие контакты с вмещающими породами. Рудная зона, объединяющая шесть крупных жил, прослежена горными выработками на 3, 5 км. Отдельные жилы имеют длину по простиранию от 300 до 700 м и установленную длину по падению 195 м, азимут падения ЮВ 105-120ш, угол падения 50-90ш, мощность в среднем 2-4 м, в раздувах до 8-10 м. Главный рудный минерал - самородное медистое золото - ассоциируется в основном с поздними прожилками диопсида с примесью граната, магнетита, хлорита, кальцита и некоторых других минералов. Прожилковая минерализация, генетически связанная с родингитами, развита внутри крупных жил, а также в их зальбандах среди серпентинитов. По результатам эксплуатационных работ содержание Аи в родингитах не превышало 1-2 г/т. В блоках, обогащенных поздними прожилками, его концентрации достигали сотен граммов на 1 т.
По нашим данным, родингитовые жилы локализованы в разрывах, которые формируют правосдвиговую зону, наложенную на меланжированные серпентиниты. На детально изученном участке наиболее богатой Восточной жилы сдвиговая зона состоит из серии дуплексов сжатия и растяжения, имеющих в объеме форму сильно вытянутых эллипсоидов с субвертикальными длинными осями. Дуплексы образованы правосторонним разломом, вмещающим Восточную жилу, и сопрягающимися с ним главным образом с запада мелкими северо-восточными правыми и северо-западными левыми сдвигами и косыми разрывами (с доминирующей горизонтальной компонентой смещения), которые аппроксимируются L-сдвигами, R- и R'-сколами Риделя соответственно. Близгоризонтальные промежуточные оси дуплексов-эллипсоидов направлены косо к общему простиранию разломной зоны, что свидетельствует о ее эмбриональном состоянии. Судя по положению R- и R'-сколов, сдвиговая зона образовалась в условиях субширотного латерального стресса.
По разлому, вмещающему Восточную жилу, установлены правосторонние смещения двух направлений: ранние со взбросовой и поздние со сбросовой компонентами. Вероятно, поздние движения, синхронные процессам родингитизации, осуществлялись после прекращения активного сжатия в период действия остаточных напряжений. Для жилы характерны раздувы, сокращения мощности и пережимы. Раздувы приурочены к изгибам, отклоняющимся к северо-востоку от общего простирания разлома и имеющим более крутые падения. Сокращения мощности и пережимы отмечаются на субмеридиональных северо-северо-западных изгибах разлома с пологим залеганием. Изгибы первого типа представляют собой интервалы относительного растяжения, второго - сжатия. Родингиты сформировались, по-видимому, путем метасоматического замещения серпентинитов в сосредоточенной зоне рассланцевания, ограниченной разломными поверхностями. Такое строение имеют притертые участки жилы. На изгибах растяжения существенную роль играли внутриминерализационные смещения по сетке вторичных разрывов, в связи с чем жила в этих интервалах сопровождается многочисленными апофизами и уступами на контактах, ограниченными сколами, и содержит включения серпентинитов, часто с правильными геометрическими очертаниями. В общей структуре сдвиговой зоны изгибы сжатия и растяжения Восточной жилы занимают закономерное положение, являясь составными элементами соответствующих дуплексов.
Поздние золотоносные прожилки диопсида сконцентрированы в лежачем боку Восточной жилы и в примыкающих к ней серпентинитах, как правило, в контурах дуплексов растяжения. Участки. их сгущения совпадают с рудными столбами с содержанием золота более 2 г/т, выделенными по данным эксплуатационных работ. Рудные столбы вытянуты по падению жил субпараллельно длинным осям дуплексов-эллипсоидов. Показательна структурная позиция наиболее богатого рудного столба на южной выклинке жилы, где на правоступенчатом перекрытии ее Южной жилой расположен эмбриональный дуплекс растяжения. Рудный столб и вмещающий его дуплекс одновременно выклиниваются на глубине 40-45 м от современной поверхности.
Прожилки имеют преимущественно комплексный магнетит-хлорит-кальцит-гранат-диопсидовый состав. Кальцит в ассоциации с магнетитом и хлоритом образует также самостоятельные более поздние прожилки, близкие по элементам залегания к трещинам с диопсидом. По представлениям Э.М.Спиридо-нова с соавторами, золотое оруденение генетически связано с поздней магнетит-хлорит-кальцитовой минерализацией штокверкового типа, которая сопровождает нижнекаменноугольные листвениты. Предполагается, что рудоносный штокверк только пространственно совмещен с родингитовыми жилами, в значительной мере наследуя ранее сформированный каркас трещин с диопсидом. В этой связи следует отметить, что, по данным большинства исследователей, главным минералом-концентратором самородного золота является диопсид.
По условиям залегания и морфогенетическим типам рудовмещающих трещин прожилки в родингитах и серпентинитах лежачего бока жилы близки между собой, но в то же время значительно отличаются от прожилков, развитых в серпентинитах со стороны ее висячего крыла. В первой геологической ситуации минерализованные трещины и мелкие разрывы, вмещающие прожилки и жилы как комплексного, так и магнетит-хлорит-кальцитового состава, представлены тремя или четырьмя системами крутопадающих сдвигов или косых разломов продольного (по отношению к контактам основной родингитовой жилы) и диагонального северо-восточного, северо-западного и иногда близмеридионального направлений, а также субширотными крутыми сбросами, отрывами, пологими сколовыми нарушениями и трещинами неясного генезиса. Прожилки, приуроченные к сбросам и отрывам, несут признаки формирования путем выполнения (гребенчатые и друзовые текстуры). С помощью статистического метода Н.П.Николаева по рудоносным трещинам реконструировано сдвиговое поле палеонапряжений с субширотной пологой ориентировкой оси сжатия. Совокупность развитых здесь трещин относится к типичному парагенезису "хрупких" вторичных разрывов правосдвиговой зоны.
Диопсидовые и магнетит-хлорит-кальцитовые прожилки, локализованные в серпентинитах висячего бока жилы, выполняют сбросы и отрывы субширотного простирания и имеют часто гребенчатые текстуры и остаточные пустоты. По ним восстановлено поле палеонапряжений сбросового типа. По-видимому, сдвиговые деформации концентрировались только в зоне лежачего бока жилы вдоль контакта пластичных серпентинитов и более компетентных родингитов. Именно эта зона обогащена золотом. Заметных перемещений по родингитовой жиле в период образования золотоносных трещин не обнаружено.
Как видно из приведенных данных, золото-родингитовое оруденение месторождения Золотая гора контролируется правосторонней сдвиговой зоной. Сдвиговая структура сформировалась в пульсирующем режиме тектонических напряжений при генеральном субширотном направлении стресса. Минералообразование происходило после импульсов сжатия.
В.Н.Сазоновым с соавторами месторождение Золотая гора относится к эталонным объектам раннепалеозойской стадии океанического спрединга Уральской складчатой системы. По всем геологическим данным антиформа и рудовмещающая зона серпентинитового меланжа, развитая в ее ядре, представляют собой коллизионные структуры, при образовании которых, по нашему мнению, не могла сохраниться система практически недеформированных раннепалеозойских жил. Родингиты локализованы в разрывах, наложенных на меланжированные серпентиниты, и, по-видимому, имеют позднепалеозойский возраст.
Золото-сульфидное месторождевие Миндяк расположено в зоне Главного Уральского разлома в Учалинском рудном районе в 70 км южнее г. Учалы. Его изучением занимались многие исследователи. Тем не менее, геологическое строение месторождения остается дискуссионным. По нашим данным, структура месторождения представляет собой линейную антиформу северо-восточного простирания, образованную пакетом тектонических пластин. Антиформа осложнена продольными взбросами юго-восточного падения, которые концентрируются на ее северо-западном крыле. К числу наиболее крупных взбросов относятся Главный, Западный, Восточный и некоторые другие разломы. Ангаформа и сопряженные с ней взбросы ограничены по простиранию правосторонним (с севера) и левосторонними (с юга) сдвигами.
На месторождении выделяются два парагенезиса разрывов в основном сдвигового типа, пересекающих антиформу, продольные взбросы и ограничивающие их сдвиги. Ранний парагенезис объединяет малоамплитудные сдвиги, которые группируются в две крупные зоны субмеридионального и близширотного простирания мощностью 1-2, 5 км и длиной более 20 км. В северной части Учалинского района сдвиги этих направлений контролируют малые интрузивные тела Балбукского сиенит-гранит-порфирового комплекса (C3-P1). Поздний парагенезис представлен северо-западными левыми и северо-восточными правыми сдвигами и косыми разрывами, близкими по времени заложения к процессам рудообразования.
Золото-сульфидная (пиритовая) прожилково-вкрапленная минерализация локализована на северо-западном крыле антиформы в зоне, ограниченной Западным и Восточным взбросами, по которым в период рудообразования происходили реактивированные движения с правым знаком. Рудовмещающая зона на верхних горизонтах месторождения сложена тектонизированным олистостромом (возможно, меланжем) с олистолитами и олистоплаками ордовикских диабазов, каменноугольных известковистых конгломератов, кремнистых и углисто-кремнистых сланцев, диабазов, габброидов и серпентинитов. Сульфидная минерализация развита на северо-восточном изгибе зоны, где концентрируется в узле пересечения зон сдвигов субмеридионального и субширотного простирания. Отдельные рудные тела и рудные столбы в ее пределах также контролируются узлами пересечения разрывов более высокого порядка. Рудолокализующими являются ранние продольные взбросы и поздние диагональные северо-северо-западные, северо-западные, северо-восточные и близширотные сколовые нарушения. По всем системам разломов установлены внутриминерализационные малоамплитудные сдвиговые перемещения, в связи с чем рудные тела имеют крутое склонение. Руды с промышленными содержаниями золота, как правило, сформированы в интервалах пересечений разрывами олистоплаков диабазов.