Региональная металлогения (металлогенические провинции)

 

Региональная  металлогения (металлогенические провинции)

 

Уже в работах де Лоне (1913) «региональная металлогения»  рассматривалась как особый раздел металлогении и определялась как  «металлогеническое описание важнейших  рудных регионов». В настоящее время целью региональной металлогении (минерагении) является выявление закономерностей пространственного размещения месторождений в связи с геологическим строением Земли (Шаталов и др., 1966), поэтому основной задачей региональной металлогении является комплексное изучение типов металлогенических провинций, которые образовались при определенных геологических условиях. Исследования ведутся в двух направлениях:

а) характеристика типов  металлогенических провинций путем  регионального сравнения;

б) детальное изучение определенных типов металлогенических провинций с целью оценки их перспективности.

Особое внимание при  этом обращается на решение следующих  проблем:

- принадлежность металлогенической  провинции к определенной тектоно-магматической  стадии;

- тектонические и палеогеографические, включая и палеогидрогеологические, особенности металлогенической провинции;

- формации пород, содержащие  полезное ископаемое или генерировавшее  его (формационный анализ), и их  отношение к структурным факторам;

- характеристика конкретных формаций полезных ископаемых;

- определение эрозионного  среза и критериев для дальнейшего  металлогенического районирования  (выделение новых региональных  подразделений);

- специфика металлогенических  и прогнозных карт для территориальных  единиц; перспективная оценка определенных типов месторождений.

 

Региональный  металлогенический анализ

 

Основан на историко-геологическом  анализе. Целью регионального металлогенического анализа является региональное районирование исследуемой области с выделением площадей как обособленных единиц (металлогенических подразделений) на основе структурно-тектонической общности, распространения и характера процессов осадконакопления и магматизма, а также появления или отсутствия определенных ассоциаций элементов, минералов или месторождений.

Металлогеническим подразделением называют область, выделенную на основании определенного типа структурно-тектонического развития, распространения определенных осадочных, метаморфических и магматических  пород, а также наличия или  отсутствия минеральных концентраций или месторождений, являющихся выражением определенной вещественно-структурной характеристики.

При металлогеническом  районировании не следует рассматривать  только «рудоносные» территории, т.е. положительные  геохимические аномалии; в изучение должны быть вовлечены и «нерудоносные» области, т.е. отрицательные аномальные области. Это позволяет обнаружить зависимость рудоносности или безрудности от особенностей геолого-тектонического развития изучаемой территории.

Наименования региональных металлогенических подразделений (табл. 18) зависят как от их величины, так и от формы (различаются линейные и изометричные площади).

Металлогенический пояс (суперпровинция по Рутье) - рудоносная территория, соответствующая одному из крупных геотектонических поясов Земли (например, Тихоокеанскому, Средиземноморскому и др., протяженностью в несколько тысяч километров каждый). Металлогенический пояс может развиваться в течение нескольких геотектонических-магматических циклов, причем каждый цикл отличается определенным типом минерализации.

 

Табл. 18

Классификация металлогенических  подразделений по размеру и форме

 

Размер		Форма
площадь, км2	категория	линейная	изометрическая	Примечания
n ž 106	Планетарные	Пояса	Провинции	Региональные
n ž 105	Субпланетарные	Пояса	Провинции	металлогениче-
n ž 104	Региональные I	Зоны	Субпровинции	ские
n ž 103	Региональные II	Подзоны	Субпровинции	подразделения
n ž 102	Локальные I	Рудные районы		Локальные
n ž 101	Локальные II	Рудные поля		металлогениче- ские подразде-
n ž 100	Локальные III	Рудные месторождения		ления с кон- кретной
n ž10-1 до n ž 10-2	Локальные IV	Тела полезных ископаемых		минерализацией

 

Металлогеническая провинция - рудоносная территория, соответствующая геотектоническому подразделению (геосинклинали и др.) и развивающаяся в течение одного геотектонического цикла (например, варисцийская металлогеническая провинция Центр. Европы, альпийская металлогеническая провинция Карпат и т.д.). Металлогеническая провинция может создаваться и в течение нескольких геотектонических циклов (моно- и полициклические провинции). Каждая металлогеническая провинция характеризуется определенными типами минерализации.

Металлогеническая зона - рудоносная территория в пределах металлогенического пояса или провинции, связанная с определенными геосинклинальными или платформенными структурами (например, Западно-Уральская зона и др.). В ее пределах развиваются геологические формации и типы месторождений, характерные для этих структурных типов. Металлогенические зоны являются важнейшими металлогеническими подразделениями, изображаемыми на мелкомасштабных металлогенических картах.

Провинции и зоны по мере необходимости могут подразделяться на субпровинции и подзоны (например, подзона Башкирского антиклинория в Западно-Уральской зоне).

 

Региональные металлогенические единицы Земли

 

а. Африканская  платформа. Древние щиты этой платформы являются хорошим примером специфических металлогенических соотношений внутри древних докембрийских структурных единиц. Для наиболее продуктивной в металлогеническом отношении южной части Африканской платформы главной структурной единицей является Родезийский щит (рис.  . рис. 5.1-Баум), представляющий собой остаток протоплатформы, породы которой имеют возраст 3 млрд. лет. Эта древняя платформенная область была пересечена геосинклинальными зонами (2 млрд. лет назад). Перекрывающий платформу чехол имеет возраст 2,75-2,0 млрд. лет. В южной Африке выделяются шесть групп месторождений, имеющих различный возраст и связанных с определенными региональными единицами:

1. Оруденение, связанное с архейской провинцией и представленное стратиформными метаморфическими Fe (вулканогенно-осадочными) и Cr (в ультрабазитах) месторождениями, а также сульфидсодержащими Au-кварцевыми жилами (рис. 27).

Рис. 27. Схема региональной минерагении Южной Африки (по Н. де Куну).

I – древние орогенные  области; II – древние платформенные  области; III – гранитоиды Капской  зоны (0,6 млрд. лет); IV – анортозиты  Анголы (1,4 млрд. лет); V – конгломераты  витватерсрандсеого типа (Au-Uлрд. лет); VI – итабиритовые месторождения (2,3 млрд. лет); VII – хромитовые месторождения: 1-на Родезийском щите (2,7-3,0 млрд. лет), 2-в итабиритовом комплексе (2,3 млрд. лет 3- в Бушвельдском комплексе (1,9 млрд. лет);VIII – кимберлитовые трубки (месторождения алмазов); IX – оловянные месторождения: 4-архейские месторождения железа и золота (3,3 млрд. лет (Свазиленд); 5-Витватерсранд.

 

2. Оруденение раннепротерозойской  провинции (возраст » 2,7-2 млрд. лет) с «геосинклинальными» месторождениями Fe-Mn кварцитов (преторианская серия, рис. 27), с месторождениями Cr в ультрабазитах (Претория) и стратиформными месторождениями Cu, залегающими в гнейсах (Мессина). Знаменитая Au-U-конгломерат-кварцитовая формация (рис. 27) относится к платформенному чехлу (серия Доминьонного рифа).

3. Группа магматических месторождений Cr-Pt, Ni-Cu и Ti-Fe, включая постмагматические Sn-содержащие образования бушвельдского комплекса (1,9 млрд. лет), связанные со среднепротерозойской провинцией.

4. Осадочные Cu-Co-U месторождения катангской системы (от 1,2 до 0,6 млрд. лет) в позднепротерозойской (позднерифейской) провинции.

5. Группа гидротермальных Pb-Zn месторождений палеозойской провинции.

6. Группа карбонатитовых, Nb-Ta-Sn и кимберлитовых (алмазных) месторождений в районах проявления мезозойско-кайнозойской активизации.

 

Металлогенические провинции СНГ

 

Территория СНГ достаточно полно и детально расчленена на металлогенические  провинции. Они выделены в основном по принципу оконтуривания площадей развития месторождений определенной металлогенической эпохи на базе геотектонической карты (рис. 28). Большинство из них имеют полициклическое развитие. По этому принципу на территории СНГ различаются докембрийские, каледонские, варисцийские, киммерийские и альпийские металлогенические провинции.

 

Рис. 28. Схема металлогенического районирования территории СНГ (по В.И.Смирнову)

Области распространения  месторождений различных металлогенических  эпох геосинклинальных циклов: 1-альпийская, 3-киммерийская, 4-каледонская, 5-протерозойская, 6-архейская; области распространения месторождений различных металлогенических эпох для платформ: 7-киммерийская, 8-герцинская, 9-область распространения траппов. Рудные провинции (цифры в кружках): Альпийские: 1-Дальний Северо-Восток, 2-Кавказ, 3-Карпаты, 4-Копет-Даг, 5-Памир; киммерийские: 6-Забайкальско-Приморская; герцинские: 7-Урал, 8-Казахстан,9-Средняя Азия, 10-Донбасс, 11-Таймыр, 12-Томь-Колыванская зона; каледонские: 13-Алтае-Саянская зона; протерозойские: 14-южная часть Сибирской платформы, 15-Балтийский щит, 16-Украинский щит.

 

А. Докембрийские  провинции. К ним прежде всего относятся Русская (Украинский и Балтийский щиты) и Сибирская платформы.

Украинский  щит. со своими комплексами пород и месторождениями образовался в архее и протерозое. К архейской саксаганской серии относятся метаморфогенные Fe-джеспилиты Кривого Рога (рис. 20). С ультраосновными породами Донецкой области и Подолии (нижний архей), а также конско-бузулукской серией (верхний архей) ассоциируются небольшие Cr месторождения. В корах выветривания этих пород возникли силикатные никелевые руды и скопления магнезита и талька. По цирконсодержащим архейским гранитам образовались мезозойско-кайнозойские россыпи циркона.

В протерозойских габбро имеются скопления ильменита, а к гранитам приуриурочено касситерит-вольфрамит-колумбитовое оруденение, Со щелочными породами Донецкой области (верхний протерозой) связана циркон-пирохлор-флюоритовая минерализация.

Балтийский  щит (Кольский п-ов и Карелия) включает месторождения архея и протерозоя (рис. 20), а также наложенную варисцийскую минерализацию. Архейские месторождения связаны с комплексами микроклиновых гранитоидов и представлены полевошпатовыми пегматитами, пирротин-пиритовыми (c Ni и Co) и кварц-Мо жилами. Протерозойские месторождения связанные с обширными основными интрузиями (раняя стадия ?), которые располагаются в двух крупных зонах СЗ простирания (Кольский и Карельский пояса). К ультраосновным и основным породам приурочены магматические Cu-Niесторождения (например, Кольский пояс: Печенга, Мончегорск; Карельский пояс: Макола-Хитура и Каталахти в Финляндии) и титано-магнетитовые месторождения. С кислыми породами связаны пегматиты (полевой шпат, кварц, слюда, Sn, W, Mo) и скарновые месторождения (c Zn). В метаморфогенной серии имеются формации зеленокаменных пород с сульфидными месторождениями. Щелочные породы (нефелиновые сиениты) варисцийского этапа, внедрившиеся по зонам крупных тектонических швов между блоками пород архея и протерозоя, образуют магматические апатит-нефелиновые месторождения (хибинский тип), пегматиты с редкими металлами, карбонатиты, а также гидротермальные месторождения Мо, полиметаллов и флюорита.

В кристаллическом основании Сибирской платформы известны архейские, протерозойские и рифейские (байкальские) месторождения. В основание и боле молодой платформенный чехол внедрились киммерийские магматиты, с которыми связаны месторождения. Внутри высокотемпературной архейской серии пород имеются основные и кислые породы с убогой рудоносностью, содержат лишь простые пегматиты и метаморфические скопления корунда, графита, силлиманита. Для протерозойского и байкальского периодов характерны габбро-норитовые интрузии и более поздние гранитоиды с пегматитами, гидротермальными месторождениями Au, Cu-Mo, и Pb-Zn.

В палеозойских и мезозойских сериях платформенного чехла присутствуют месторождения солей, фосфоритов, углей, нефти и газа. Киммерийский цикл, протекавший уже в платформенных условиях, проявился в разных частях Сибирской платформы по разному. В приподнятых областях с обнаженным фундаментом (Алдан, Енисейский кряж) распространены трещинные интрузии щелочных пород с кварц-Au и полиметаллическими месторождениями. В областях погружения (синеклизах), выполненных палеозойскими отложениями, проявился трапповый магматизм (между Енисеем и Леной) с магматическими Cu-Ni месторождениями (норильский тип), а также гидротермальными месторождениями Fe-Pb-Zn и исландского шпата. Области воздыманий и пргибов разграничены зонами разломов, по которым внедрялись основные и щелочные магмы, с которыми связаны алмазоносные кимберлитовые трубки и карбонатитовые комплексы с флогопитом и редкометальным оруденением.