Сдвиговая тектоника и золотоносность Колымского региона

А.Ф. Читалин — Заместитель генерального директора по науке, главный геолог ООО «Институт геотехнологий», к.г-м.н., MSEG.

Сдвиги Колымского региона и связанные с ними месторождения и проявления золота изучались многими исследователями [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13].

Наиболее полно и последовательно вопросы сдвиговой тектоники в связи с золотоносностью региона рассмотрены в работах В.Г. Шахтырова и обобщены в его докторской диссертации [15]. Этим исследователем было, в частности, показано, что формирование золотокварцевого оруденения — это не одноактный (одноэтапный) процесс магматогенно-гидротермальной или метаморфогенной природы, а не менее чем двухэтапный, обусловленный последовательным наложением сдвиговых кулис разного знака и простирания. Установлен реверсивный знакопеременный характер сдвиговых движений, обсуждаются структурные условия формирования крупных месторождений, обозначены спорные вопросы и предложены методы их решения.

В недавно опубликованной работе С.В. Ворошина с соавторами на основе изотопного датирования интрузивных образований и рудной минерализации выделены этапы магматизма и рудогенеза. Показана связь золотого оруденения с позднеюрскими-раннемеловыми субдукционными гранитоидами и раннемеловыми коллизионными гранитами, проанализированы вопросы тектоники региона в связи с золотоносностью [16].

Автор настоящей статьи занимается полевым изучением структуры золоторудных месторождений, рудопроявлений и поисковых участков Верхояно-Колымского региона и Чукотки и разделяет многие выводы В.Г. Шахтырова, С.В. Ворошина и других исследователей Колымского региона.

Методика изучения сдвигов основана в первую очередь на геолого-структурных исследованиях рудных объектов в поле. Применяется также структурный анализ геологических, геофизических и геохимических карт, космоснимков. Особое внимание уделяется сравнению натурных наблюдений с современными тектонофизическими моделями, что дает основу для реалистичного прогноза структурных ловушек и оруденения. Нами используется модель сдвиговой зоны К.Ж. Семинского с соавторами [12], как наиболее полно отражающая особенности и стадии развития зоны сдвигания, начиная от заложения и развития разномасштабных кулисных опережающих разрывов и завершая магистральным сместителем, образование которого знаменует финальную стадию структурной эволюции сдвиговой зоны (рис. 1).

Рис. 1. Современная тектонофизическая модель сдвига [12]

Автором был выполнен анализ региональной структуры Колымского региона с использованием среднемасштабных и крупномасштабных геологических карт, с прорисовкой осей складок, поясов даек, интрузивных тел разного возраста, кварцевых жил, зон прожилкования; выделены разновозрастные сдвиги. Были составлены тектоническая схема региона (рис. 2) и схемы сдвиговой тектоники для различных этапов деформации.

Этапы сдвиговых деформаций

Первый этап деформации (J₃–K₁)
К сдвигам первого этапа относятся соскладчатые субпродольные к осям складок сдвиги, которые часто сопрягаются с надвигами и взбросами или наследуют их. Сдвиги контролируют золотосульфидное прожилково-вкрапленное оруденение — кулисные жилы и зоны прожилкования, часто золотоносные. Пример — месторождение Дражное в Якутии [1].

Второй этап деформации (J₃–K₁)
Автором [14] были впервые выделены региональные протяженные складчато-разрывные сдвиговые зоны, пересекающие складчатую структуру первого этапа деформации (рис. 2).

Рис. 2. Тектоническая схема и золотоносность Колымского региона

Золотая минерализация юго-восточной части Верхоянско-Колымского коллизионного пояса контролируются региональными сдвиговыми зонами, наложенными в виде «структурной решетки» на линейные складки позднеюрско — раннемелового возраста. Сдвиговые зоны развивались на втором этапе деформации.

Наиболее отчетливо проявлены протяженные (400–600 км) и широкие (10–20 км) субмеридиональные сдвиговые зоны, косо пересекающие Инъяли-Дебинский синклинорий и смежные с ним антиклинории и выклинивающиеся к северу на границе с Колымо-Омолонским супертеррейном.

Субмеридиональные сдвиговые зоны на юге перекрываются Охотско-Чукотским вулканическим (магматическим) поясом мелового возраста; некоторые сдвиговые зоны структурно унаследованы поперечными апофизами магматического пояса. Эти апофизы ограничены разломами (сбросами, взбросами, сдвигами) и имеют структуру грабенов или рампов; вулканотектонические структуры в их пределах контролируют локализацию эпитермальных золотосеребряных месторождений и проявлений.

Субмеридиональные сдвиговые зоны имеют преимущественно левосдвиговую кинематику. Они включают следующий структурный парагенез: складки меридионального простирания, горизонтальные флексуры (сигмоиды), в которые изогнуты складки и разрывы первого этапа, рои дорудных даек, пояса кулисных кварцевых жил и зон прожилкования по трещинам отрыва и скалывания, сдвиги, а также структурно-контролируемые зоны сульфидизации и геофизические аномалии.

Сопряженные щиротные зоны правосдвиговой кинематики проявлены реже, чем меридиональные зоны.

Многие штокверково-жильные месторождения золота контролируются субмеридиональными левосдвиговыми зонами второго этапа.

Считается, что крупнотоннажные месторождения Наталка, Павлик, Дегдекан штокверково-жильного типа контролируются региональным Тенькинским разломом ЗСЗ простирания [4, 15, 16] — месторождения «нанизаны» на разлом как бусины.

В нашей интерпретации месторождения контролируются наложенными субмеридиональными сдвиговыми зонами второго этапа деформации и располагаются в узлах пересечения ими Тенькинского разлома первого этапа деформации (рис. 3, 4).

Рис. 3. Структурная интерпретация месторождений Наталка и Павлик. На врезке слева показан фрагмент тектонической схемы (рис. 2, с. 129) и контуры рудных полей месторождений. Полустрелками показана кинематика сдвигов и сдвиговых зон. Структура месторождения дана в интерпретации А.Ф. Читалина по данным [4] и В.В. Гаштольда (2005)

Месторождение Наталка представляет собой типичную структуру конского хвоста в зоне левостороннего сдвига ССЗ простирания, в которой штокверково-жильные рудные зоны залечивают сопряженные разрывы отрыва и скалывания. Похожую структуру имеет и месторождение Павлик (рис. 3).

Месторождение Дегдекан локализовано в смыкающем широтном крыле крупной сигмоиды, изгибающей в плане складки и разрывы первого этапа. Замеры элементов залегания соскладчатого осевого кливажа первого этапа показывает, что он изгибается в малоамплитудные меридиональные складки с крутыми шарнирами, которые образовались в результате поперечного сжатия структуры в зоне меридионального сдвига. Широтные полосчатые, так называемые «книжные», золотоносные жилы и прожилки заполняли трещины скалывания и отрыва. Западный фланг месторождения пересекает меридиональная зона геофизических аномалий, в которой геофизиками прогнозируется слепой шток гранитоидов, с которым, вероятно, генетически связано оруденение (рис. 4).

Рис. 4. Структурная схема месторождения Дегдекан (Читалин, 2001. [14]) с добавлениями. В правом нижнем углу — фрагмент тектонической схемы с контуром рудного поля Дегдекан. Серым цветом показаны сдвиговые зоны второго этапа, красными и черными полустрелками показана кинематика сдвигов

Месторождения локализуются в узлах пересечения глубинных разломов (сдвигонадвигов) первого этапа и сдвиговых зон второго этапа деформации.

Степень развития сдвиговых зон соответствует второму этапу эволюции теконофизической модели сдвига (рис. 1, с. 128) — на этом этапе происходят концентрация разрывов в осевой зоне сдвига и обособление структурных (рудных) узлов, в которых формируются локальные участки растяжения — структурные ловушки рудной минерализации.

Третий этап деформации (J₃–K₁)
Некоторые сдвиговые зоны третьего этапа наследуют сдвиговые зоны второго этапа. На третьем этапе деформации в сдвиговых зонах по трещинам отрыва и скалывания внедрились добатолитовые штоки и дайки гранитоидов (рис. 5). Штоки и дайки часто образуют кулисные ряды. Штоки тяготеют к узлам пересечения сдвиговых зон. В узлах пересечения золотоносных даек с поперечными сбрососдвигами образовались рудные столбы с высокими концентрациями золота. Некоторые сдвиговые зоны 2-го этапа испытывали растяжение на 3-м этапе. В рудных узлах происходило наложение и совмещение разнотипной золоторудной минерализации 2-го и 3-го этапов.

Рис. 5. Сдвигово-интрузивные зоны третьего этапа деформации (условн. обозн. см. на рис. 2). Серым цветом показаны сдвиговые зоны второго этапа

Транспрессионное (простой сдвиг плюс сжатие) раздавливание пластов, штоков и даек привело к образованию в них лестнично-кулисных зон золотоносных метасоматитов и жильно-прожилковых зон — примером являются месторождение Школьное, золотоносные лестничные жилы в дайках Среднеканского и Утинского месторождений и др.

Месторождение Школьное приурочено к многофазному гранитоидному штоку с возрастом 158–126 млн лет (поздняя юра — ранний мел), прорванному дайками гранит-порфиров, риолитов, аплитов и лампрофиров (рис. 6). Проявлено две стадии рудной минерализации: золоторедкометалльная и золотокварцевая, разделенные внедрением даек лампрофиров. Золотоносные метасоматиты и жилы выполняют широтные трещины отрыва в гранитоидах штока. Локальное растяжение связано с зоной СЗ-левого сдвига. На послерудном этапе возникли сдвиги и оперяющие их кварц-антимонитовые жилы. Золотоносные жилы пересекаются позднемеловыми дайками. Отмечена также наложенная эпитермальная золотосеребряная минерализация позднемелового этапа (влияние Охотско-Чукотского вулканического пояса).

Рис. 6. Рудоносная сдвиговая структура месторождения Школьное

Четвертый этап деформации (K₁)
На четвертом этапе деформации произошли некоторая перестройка структурного плана сдвиговых зон и их укрупнение. Раннемеловые батолиты интрудируют более ранние сдвиговые зоны (рис. 7). Субмеридионально удлиненные интрузивы Главного Батолитового пояса группируются в кулисные ряды в правосдвиговых зонах СЗ простирания, которые косо пересекают золотоносные сдвиговые зоны. Образо вание батолитовых сдвиговых зон происходило в обстановке ССВ-ЮЮЗ сжатия, в отличие от золотоносных сдвиговых зон, сформировавшихся в обстановке СЗ-ЮВ сжатия.

Рис. 7. Сдвигово-интрузивные зоны четвертого этапа деформации. Формирование раннемеловых кулисных батолитов и штоков в сдвиговых зонах (условн. обозн. см. на рис. 2)

Пятый этап деформации (K₂)

На пятом этапе деформации после перестройки геодинамического режима и структурного плана формируются позднемеловые тектономагматические структуры в пределах Охотско-Чукотского магматического пояса и его апофиз, которые контролируются сопряженными сдвиговыми зонами и структурами растяжения. Поперечные и диагональные апофизы магматического пояса наследуют или пересекают более ранние сдвиговые зоны (рис. 8). Меднопорфировая минерализация образует штокверки, эпитермальная золотосеребряная минерализация контролируется и трещинами вулканогенных структур и сбрососдвигами.

Рис. 8. Сдвигово-магматические зоны пятого этапа деформации. Формирование Охотско-Чукотского магматического пояса (условн. обозн. см. на рис. 2)

Шестой этап деформации (K₂–Pg₁)

На шестом этапе произошла смена ориентировки осей сдвигового поля напряжения. В поле широтного сжатия и меридионального растяжения сформировались сопряженные левые и правые сдвиги (рис. 9). Рудные поля с медно-порфировой и эпитермальной золотосеребряной минерализацией ассоциируют со сдвигами; рудная минерализация локализуется в трещинах отрыва и скалывания. В ряде случаев эпитермальная минерализация за пределами ОЧВП накладывается на более раннюю золотую минерализацию 1–4-го этапов.

Рис. 9. Сдвиги шестого этапа деформации (условн. обозн. см. на рис. 2)

Заключение

Сдвиговые структуры Колымского региона сформировались на разных этапах его развития.

Структуры растяжения и скалывания в зонах сдвигов контролировали внедрение магматических тел и формирование структурных ловушек для разновозрастной золоторудной минерализации различных формационных типов. Важную роль играют впервые выделенные меридиональные сдвиговые зоны, которые контролируют размещение крупных месторождений золота золотокварцевой формации. При анализе строения сдвиговых зон важно учитывать данные тектонофизического моделирования, что позволит определить степень развития разломной зоны и определять структуры разрушения, свойственные каждому этапу ее эволюции. Эти локальные структуры разрушения могут быть структурными ловушками для рудной минерализации и контролировать локализацию месторождений.

1. Аристов В.В. Перспективы выявления крупных богатых золото-кварцевых месторождений в Тарынском рудно-россыпном узле//Разведка и охрана Недр, 2009, №6. С. 3–11.
2. Владимиров В.Г. Геолого-структурная позиция золото-сурьмяных проявлений Ады- ча-Тарынской зоны. — Новости геологии Якутии. Якутск: 1973. С. 123–24.
3. Ворошин C.B., Тюкова Е.Э., Шахтыров В.Г. и др. Геология и оруденение Ат-Юрях-Штурмовского рудного узла (Магаданская область. Северо-Восток России). Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 2003. 120 с.
4. Гончаров В.И., Ворошии C.B., Сидоров В.А., Шахтыров В.Г. и др. Наталкинское золоторудное месторождение. — Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 2002. 250 с.
5. Гусев Г.С. Складчатые структуры и разломы Верхояно-Колымской системы мезозоид. М.: Наука, 1979. 208 с.
6. Гусев Г.С., Флеров Б.Л. Контроль интрузий и оруденения глубинными разломами в западной части Верхояно-Чукотской складчатой области. — Тектоника Сибири. Том 4. Тектоника складчатых областей Сибири и Дальнего Востока. М.: Наука, 1970. С. 201–208.
7. Косыгин Ю.А., Парфенов Л.М., Врублевский A.A. и др. Главные системы разломов Дальнего Востока и их природа. — Разломы земной коры. М.: Наука, 19776. С. 54–65.
8. Натапов Л.М., Зоненшайн Л.П., Шульгина B.C. и др. Геологическое развитие Колымо-Индигирского региона и проблема Колымского массива. — Геотектоника, 1977, № 4. С. 18–31. Бюл. НТИ. Якут. фил. СО АН СССР, декабрь 1983 г. Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1984. С. 7–9.
9. Оксман B.C. Тектоника коллизионного пояса Черского (Северо-Восток Азии). — М.: ГЕОС, 2000. 269 с.
10. Парфенов Л.М., Рожин С.С., Третьяков Ф.Ф. О природе Адыча-Тарынской зоны разломов (Восточное Верхоянье). — Геотектоника, 1988, № 4. С. 90–102.
11. Прокопьев A.B. Каскевич Г.Э. Сдвиговые дуплексы Восточной Якутии. — Отечественная геология, 2000, № 5. С. 44–46.
12. Семинский К.Ж. Внутренняя структура континентальных разломных зон: тектонофизический аспект. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, Филиал «ГЕО», 2003. 243 с.
13. Худолей А.К., Гурьев Г.А. Зоны смятия сдвигового типа Южного Верхоянья и их роль в размещении рудопроявлений золота. — Сдвиговый механизм и рудоконтролирующие парагенезисы. Новосибирск: ИГиГ СО РАН, 1992. С. 43–45.
14. Читалин А.Ф. Золотоносные сдвиговые зоны юго-восточной части Верхоянско-Колымского коллизионного пояса. Материалы 7-й Международной конференции по тектонике плит им. Л.П. Зоненшайна «Общие вопросы тектоники», тезисы доклада, Москва, 30–31 октября 2001 года.
15. Шахтыров В.Г. Сдвиговые структурные ансамбли и золотое оруденение Яно-Колымской складчатой системы//Диссертация на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук. Магадан, Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт, 2009, С. 311.
16. S.V. Voroshin, E.E. Tyukova, R.J. Newberry, P.W. Layer. Orogenic gold and rare metal deposits of the Upper Kolyma District, Northeastern Russia: Relation to igneous rocks, timing, and metal assemblages. // Ore Geology Reviews 62 (2014). Pp. 1–24.

Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 4 (34)/декабрь 2016 г.