Урало-Сибирская научно-практическая конференция

Минерагения карбонатных последовательностей позднего докембрия Урала и юга Восточной Сибири

 М.Т.Крупенин, А.В.Маслов

Институт геологии и геохимии УрО РАН,
620151, Екатеринбург, Почтовый пер., 7;
 e-mail: krupenin@igg.uran.ru 

Карбонатные последовательности позднего докембрия широко развиты как на Урале, так и в Восточной Сибири и входят в состав рифейской эратемы, охватывающей отложения с возрастом от 1650 до 600 млн лет. В эталонном разрезе рифея Северной Евразии (Южный Урал) они известны на нескольких уровнях и образуют ряд специфических комплексов мощностью до 2-3 км каждый. Для раннего рифея характерна ассоциация карбонатных, преимущественно доломитовых и глинистых низкоуглеродистых отложений; известняки присутствуют лишь в верхней части. В среднем рифее известково-доломитовые отложения тяготеют к завершающей стадии развития бассейна. В позднем рифее широкое развитие получают мелководно-морские известковые илы, характерно появление пестроцветных их разностей и доломитов, маркирующих эпоху аридизации климата. Резкое изменение обстановок карбонатонакопления на границе среднего и позднего рифея связано с изменением типов бассейнов седиментации и их геодинамики. 

К карбонатным последовательностям стратотипа рифея приурочены основные экономически значимые объекты, в том числе: уникальные по запасам стратиформные месторождения магнезитов (Саткинские, Исмакаевское, Семибратское), сидеритов (Бакальские, Ахтенское), а также месторождения полиметаллов и барита (Кужинское, Верхне-Аршинское и др.), жильные гидротермальные селлаит-флюоритовые (Суранское). Генезис этих месторождений, относящихся к важнейшим промышленно-генетическим типам современной мировой экономики и, следовательно, подходы к прогнозированию, до сих пор являются предметом оживленных дискуссий не только в отечественной литературе, но и за рубежом. Выполненные нами в контакте со специалистами из Санкт-Петербурга, Москвы и Берлина изотопно-геохимические исследования Rb-Sr, Sm-Nd, K-Ar и U-Th-Pb систем руд и вмещающих пород позволили уточнить стадийность и время образования месторождений региона, в общих чертах обрисовать механизмы их формирования и источники рудного вещества. Установлено, что формирование магнезитов зависело как от климатических вариаций на мелководных карбонатных платформах раннего и среднего рифея, так и условий диагенеза и катагенеза, что и определяет различия в качестве магнезитового сырья. Образование гидротермально-метасоматических и гидротермальных месторождений (сидеритов, флюоритов, полиметаллов и барита) проходило на этапе наложенного эпигенеза в связи с тектонической перестройкой в конце среднего рифея и определялось спецификой условий разгрузки флюидов, генерированных в глубокопогруженной части бассейна породообразования. Сидериты формировались в тектонически разуплотненных зонах в пачках известняков при внедрении элизионных железистых растворов. Источником фтороносных флюидов для флюоритов различных типов были как осадочные породы, так и кислые вулканиты. Барит-полиметаллические месторождения SEDEX типа образовались при разгрузке металлоносных эксгаляций во впадины морского бассейна.   

Для рифейских карбонатных последовательностей Сибирской платформы и юга Восточной Сибири характерны многочисленные стратиформные крупные и высококачественные месторождения магнезитов (Киргитейское, Голубое и др., Енисейский кряж), свинца, цинка, флюорита и барита а также зоны сидероплезит-анкеритовых пород (Горевское, Кыллахская зона юго-восточной Якутии и др.), сформированные за счет седиментогенно-катагенетических процессов. Относительно генезиса этих объектов, также как и для Урала, существуют различные точки зрения. Большое сходство указанных месторождений с уральскими, но относительно слабая их изученность дает возможность провести их сравнительное изучение с целью выработки критериев прогноза. Единый комплекс современных методов геолого-геохимического изучения, включающий не только традиционные геолого-минералогические приемы, но и методы оптической и электронной микроскопии, рентгенофазового, рентгеноструктурного и термического анализов, инфракрасной спектроскопии, термолюминесцентного, химического, спектрального эмиссионного, атомно-адсорбционного и нейтронно-активационного видов анализа, а также ICP-MS данные. Для установления стадийности минералообразования и получения информации об источниках рудного вещества будут применены изотопно-геохронологические методы изучения U-Th-Pb, Rb-Sr, Sm-Nd, и K-Ar изотопных систем, а также выполнен анализ распределения стабильных изотопов C, O, H и S. Предполагается установить время и последовательность формирования сидеритовых руд и железистых карбонатов, а также геодинамическую природу и источники рудного вещества для ассоциированных с ними полиметаллических и баритовых месторождений, критерии высококачественного магнезитового сырья Сибири. Все это позволит существенно уточнить генетические модели процессов рудообразования, связанных с литогенезом карбонатных последовательностей и использовать их для прогнозно-минерагенических построений.