uzluga.ru
добавить свой файл
1

ВНУТРИПЛИТНЫЙ ВУЛКАНО-ПЛУТОНИЗМ ПРОТЕРОЗОЯ КАРЕЛИИ
И ЕГО МИНЕРАГЕНИЯ

А. И. Голубев


Институт геологии Карельского НЦ РАН, Петрозаводск, golubev@krc.karelia.ru


Территория Карелии, являющаяся составной частью Фенноскандинавского щита, характеризуется длительным многоэтапным геологическим развитием в различных геодинамических условиях, неоднократным проявлением разнообразного вулкано-плутонизма, сопровождавшегося магматическим, вулканогенно-осадочным, гидротермальным и метаморфогенно-метасоматическим рудогенезом.

Одной из особенностей геологической эволюции Фенноскандинавского щита является мощное проявление раннепротерозойского вулкано-плутонизма. После кратонизации и консолидации архейской коры к началу раннего протерозоя сформировалась Карельская протоплатформа, эволюция которой охватывает длительный временной интервал почти в 2 млрд.лет.

Тектоно-магматическая активность в раннем протерозое связана с заложением глубинных разломов в кратонизированной области, явившихся тектонической основой образования Фенно-Карельской рифтогенной системы, которая контролировала протерозойский магматизм, седиментогенез и рудообразование. Выделяется два крупных этапа: сумийско-сариолийский (2,5-2,3 млрд.лет) и ятулийско-людиковийский (2,3-2,0 млрд.лет). На рубеже 2,5-2,45 млрд.лет заложилась главная осевая рифтовая зона северо-западного простирания, проходящая сегодня в центральной части беломорского комплекса (Кандалакшский грабен). С этим процессом связан подъем мантии, который фиксируется гравитационной аномалией в районе Кандалакшского залива Белого моря, а также базит-ультрабазитовый магматизм, представленный многочисленными интрузиями и дайками лерцолит-габбро-норитов, габбродолеритов, чарнокитов. На крыльях главной рифтовой зоны, по системе оперяющих разломов, были сформированы рифтогенные структуры линейного простирания северо-западной ориентации: Имандра-Варзуга-Печенга и Ветреный Пояс-Панаярви-Соданкюля (Финляндия)-Карасйок (Норвегия). Вулканиты этих структур имеют различный состав и относятся к андезит-базальтовой, пикрит-базальтовой, коматиит-базальтовой и дацит-риолитовой формациям. Интрузивный магматизм сумийско-сариолийского этапа носит типичный кратонный характер и уникален образованием расслоенных ультрамафит-мафитовых плутонов, возраст которых 2480-2360 млн.лет. Их внедрение связано с трансформными разломами и локализуются они в виде поясов северо-восточного простирания: Кеми-Койлисма (Финляндия) – Кивакка – Кундозеро (С,Карелия) и Бураковско-Монастырский (ЮВ Карелия). Металлогению сумийско-сариолийского этапа определяют связанные с расслоенными интрузиями собственно магматические месторождения никеля, хрома, платины и др.

Расслоенные массивы по главным формационным признакам подобны Бушвельдской и Стиллуотерской интрузиям. С ними связаны ведущие типы платинометальных рудных формаций: 1) платино-палладиевый малосульфидный тип – стратиформные горизонты в зонах наибольшей контрастной расслоенности; 2) платино-палладиевый сульфидный Cu-Ni в обогащенных сульфидами краевых и центральных зонах интрузий; 3) Os-Ru-Jr – окисный в рудных хромитовых горизонтах; 4) палладиевый сульфидный с золотом в зонах гидротермально-метасоматической переработки пород.

Наиболее перспективными объектами малосульфидного типа являются Бураковский массив и ритмично-расслоенные интрузии Оланской группы севера Карелии (Луккулайсваара, Кивакка, Ципринга) приуроченные к зоне глубинных разломов, внутриконтинентальной рифтогенной системы субширотного простирания. На территории Финляндии в этой же системе расположены расслоенные интрузии Койлисмаа-Кеми. Особенностью крупных расслоенных интрузий является высокая степень дифференциации, широкий диапазон изменения состава минералов (скрытой расслоенности), резко выраженная ритмичная расслоенность, кристаллизация в камере из исходного материала – расплава состава коматиитового базальта. Минералогия платиноидов разнообразна, но главные минеральные виды проявлены практически во всех массивах и представлены высоцкитом, брэггитом, котульскитом, меренскитом, мончеитом, сперрилитом, арсенопалладитом, холлингвортитом, сопчеитом, изомертитом, майнченритом.

Формирование малосульфидной минерализации в ритмично-расслоенных массивах обусловлено образованием «критических» зон, которые характеризуются петрографической и текстурной неоднородностью. Максимальное обогащение «критических» зон МПГ сопровождается увеличением в них концентраций хлора и широким развитием минералов, содержащих летучие и некогерентные элементы. В рудных горизонтах происходит накопление Pt, Pd, Rh относительно Ru, Jr, Os. Минералы МПГ встречаются не только в сульфидах, но и на границе сульфидов и силикатных минералов. Концентрация МПГ происходила на заключительных стадиях процесса кристаллизации пород и их дифференциации с активным участием флюидной среды.

Платиносодержащая хромитовая минерализация в Бураковском массиве приурочена к главному хромитовому горизонту (ГХГ). В разрезе расслоенной серии пород выделяются пять зон: ультраосновная (3000-4200 м), пироксенитовая (200 м), габбро-норитовая (1100 м), пижонитовых габбро-норитов (1200 м), феррогаббро-норитов (760 м). Ультраосновная и переходная зоны разделяются Главным хромитовым горизонтом мощностью 3-5 м. По простиранию он прослежен полностью в пределах Анагозерского блока и Шалозерского. В настоящий период ГХГ детально изучается в целях промышленной разработки для получения феррохрома. Хромитовый тип с МПГ выявлен в Бураковском массиве, где присутствуют два основных хромитовых горизонта, приуроченных к верхней части ультраосновной зоны. Содержания МПГ в них достигают 1-3 г/т, а минеральные формы представлены сульфидами ряда лаурит-эрлихманит и интерметаллидами ряда изоферроплатина – аваурит. В целом платиноидная минерализация в хромитах обладает хорошо выраженной Pt-Ru-Rh специализацией и обнаруживает сходство с минерализацией хромитовых горизонтов массивов Стиллуотер и Пеникат. В пририфтовых зонах формируются депрессионные впадины выполненные вулкано-плутоническими ассоциациями кислого и основного состава. Рудно-геохимическая специализация их золото, молибден, уран и полиметаллы.

Ятулийско-людиковийский этап (2,3-1,9 млрд.лет) характеризуется широким проявлением прототрапповых излияний толеит-базальтового и пикрит-базальтового состава, сопровождающихся комагматичными силлами и дайками габбро, габбродолеритов и перидотитов. Трещинные излияния лав в ятулийское время охватили огромную территорию в пределах Фенноскандинавского щита и образовали обширное лавовое плато, аналогичное фанерозойским трапповым комплексам. Базальты нижнего и среднего ятулия ассоциированы с кварцевыми и кварц-полевошпатовыми гравелитами и песчаниками с прослоями алевролитов и аргиллитов, образуют серию потоков общей мощностью до 300 м, а верхнеятулийские базальты с породами гематит-глинисто-доломитовой формации. Важно подчеркнуть, что магмапродуктивность ятулийского этапа имеет устойчивый характер при очень близких интервалах формирования лавовых покровов. Это весьма присуще современным платобазальтам и контрастирует с вулканизмом континентальных рифтов. Вероятнее всего магматизм этого этапа не был обусловлен процессами растяжения литосферы, а происходил в условиях предрифтового геодинамического режима при зарождении и воздымании мощного мантийного плюма. Людиковийский магматизм (заонежский и суйсарский комплексы) характеризуются распространением и отчетливой приуроченностью к зонам глубинных разломов. Пространственно сближенные вулканы центрального типа, образующие линейные зоны, мелководный характер бассейнов осадконакопления (среди осадков доминируют углеродсодержащие черные сланцы) и геохимические особенности продуктов магматизма указывают на внутриконтинентальный рифтогенный режим этого периода.

Характерной чертой вулкано-плутонизма ятулийско-людиковийского этапа является его ярко выраженная металлогеническая специализация на медь. Среди многочисленных проявлений меди различного генезиса заслуживают внимания рудопроявления типа «медистых песчаников», в которых цемент терригенно-обломочных пород содержит минералы меди: халькопирит, борнит, халькозин. Оруденение приурочено к пачке окварцованных гравелитов и песчаников залегающих между базальтовыми толщами раннего и среднего ятулия. Эксгаляционно-осадочная природа оруденения подчеркивается также нахождением рудной минерализации в пирокластических породах и линзах хемогенных вулканогенно-осадочных яшмовидных силицитов между лавовыми потоками. Рудоотложению способствовали континентальные мелководные условия проявления вулканизма, благодаря которым происходило накопление, а не рассеивание рудного вещества. Аналогичная медная минерализация присутствует также в лавовых потоках и субвулканических телах габбро-долеритов ятулийского вулканического комплекса. Подобное по генезису, но медноколчеданное оруденение выявлено в углеродсодержащих породах людиковийского осадочно-вулканогенного комплекса. По минеральному составу рудные горизонты углеродсодержащих сланцев относятся к пиритовому типу, с подчиненным развитием халькопирита и сфалерита. На фациальных профилях среди субмаринных отложений областей активного подводного базальтоидного вулканизма оконтуриваются зоны гидротермальных полей, где наряду с тонкорассеянной вкрапленностью присутствуют слои «пирититов» с первичными структурами и текстурами. Выделяются генетические типы соответствующие условиям образования руд на определенных стадиях развития: первичноосадочные, эпигенетически-конкреционные и гидротермальные. К эксгаляционно-осадочному типу относятся также многочисленные проявления железистых кварцитов и сланцев мощностью от нескольких сантиметров до 1,5-2 м, а также линзы и прослои яшмовидных хемогенных пород, состоящих из тонкозернистого кварца и гематита, которые разделяют отдельные лавовые потоки и фиксируют межпараксизмальные перерывы.

С субвулканическими телами габбродолеритов ятулийского комплекса связано не только медносульфидное оруденение с благороднометальной специализацией, но и промышленные месторождения титаномагнетитовых руд (Пудожгорское и Койкарско-Святнаволокское). Они расположены в краевых частях Онежской структуры, симметрично относительно ее бортов – в восточном Пудожгорская интрузия (ПИ) и западном Койкарско-Святнаволокская (КСИ) и сформированы высокожелезистыми флюидонасыщенными расплавами обогащенными Fe, Ti, V, Cu, S, Pt, Pd,Au и истощеными по Ni и Cr. По отношению Ti к Cr и V, Cr/V и Ni/Co они резко отличаются от траппов Сибирской платформы и усредненных по составу базальтоидов, не сопоставляются с ферродиоритами и феррогаббро Скергаардской интрузии и феррогаббро Срединного Атлантического хребта, а наиболее близки к дифференциатам зоны магнетитовых габбродиоритов Бураковской расслоенной ультрамафит-мафитовой интрузии. Появление подобных «отщепленных» расплавов А.А. Маракушев связывает с продуктами магматизма, протекающего в обстановке растяжения земной коры. Тренд дифференциации Пудожгорской интрузии сопоставляется лишь с направлением заключительных этапов дифференциации Таймырской трапповой и Скергаардской расслоенной интрузии. Столь необычные по составу расплавы образовались вероятнее всего в результате предварительной камерной дифференциации, вследствие остановки магмы на глубине в зонах компенсационного сжатия, возникших в бортах Онежской структуры, в связи с очередным этапом растяжения палеорифта. Подобные участки кратковременного компенсационного сжатия возникали и в центральных частях Онежской структуры, сопровождаясь формированием зон СРД (складчато-разрывных дислокаций), выделенных Т.А. Билибиной – серией линейных зон, расположенных параллельно оси рифта, в которых проявилась напряженная складчатость, на фоне спокойного пологого залегания пород между ними.

Благороднометальная минерализация в ПИ и КСИ совмещена с титаномагнетитовым горизонтом и в основном концентрируется в рудах с промышленным содержанием железа и титана, т.е. является сопутствующей. Сумма содержаний благородных элементов в горизонте составляет: в ПИ – 576 мг/т, в КСИ – 875 мг/т, достигая в обогащенных слоях 2 г/т и более. С учетом глубины изученности объектов (150-200 м) суммарные прогнозные ресурсы благородных элементов – Au, Pt, Pd по категории Р1 составляют: ПИ – 247, КСИ – 270 т. Благородные элементы (Pt, Pd, Au) сконцентрированы в рудном горизонте, где обогащают слой мощностью 2,5-7,4 м, приуроченный к густовкрапленным рудам, характеризующиеся максимальной железистостью. Благороднометальное оруденение локализовано в подошве ореола меди, приурочено к борнит-халькопиритовой ассоциации и представлено котульскитом, меренскитом, сопчеитом, кейконитом, сперрилитом и электрумом. Прогнозные ресурсы БЭ позволяют классифицировать эти объекты как крупные месторождения комплексных благороднометально-титаномагнетитовых руд. Отнесение Пудожгорского и Койкарско-Святнаволокского месторождений к трапповой формации позволяет сделать вывод, что мы имеем дело с новым формационным типом – благороднометально-титаномагнетитовым. Наиболее близки к описываемым объектам Уральские месторождения кусинской группы связанные с геосинклинальной габбродиотит-диабазовой формацией. В целом по сравнению с другими формационными типами, Fe-Ti-V руды Пудожгорского и Койкарско-Святнаволокского месторождений характеризуются низкими содержаниями вредных примесей (серы, фосфора, хрома), высокими пятиокиси ванадия и двуокиси титана. Таким образом, основные рудогенерирующие структуры пространственно приурочены к узлам пересечения глубинных разломов различного ранга, сопровождаются основным и ультраосновным вулкано-плутонизмом, формированием высокоуглеродистых вулканогенно-осадочных комплексов и активным проявлением флюидных потоков – H2, CH4, CO2, H2S и др. На территории Карелии такими структурами являются Онежская, Ветреного Пояса, Пана-Куолаярвинская и Северного Приладожья.