Геологические модели слюдоносных узлов Слюдянской и Согдиондонской групп месторождений Мамской провинции
Г.М. Другов, И. Сизых, А. Буланов
Аннотация
Рассматриваются слюдоносные пегматиты Слюдянской и Согдиондонской групп месторождений. Установлена специфика их образования, особенности наложенных складчатых формаций и закономерностей формирования промышленного ослюденения. Выявлена протяженность слюдоносных узлов на глубину.
Ключевые слова: Мамская провинция, месторождения, жилы, узел, мусковит, пегматиты.
Geological Model Sludonosnyh Units Sludyanskoi and Sogdiondonskoi Group of Fields Mamskoj the Province G. M. Drugov, A. I. Sizykh, V. A. Bulanov
Abstract. Discusses the sludonosnye pegmatite Sludyanskoi and Sogdiondonskoi group of deposits. Installed the specificity of their formation, characteristics of folded structures and patterns of industrial osludeneniya. Length of the slыdonosnyh site has been identified at depth.
Keywords: Mamska province, deposits, veins, host, Muscovite, pegmatite.
Введение
Слюдянская группа месторождений мусковитовых пегматитов приурочена к субширотному крылу региональной тектонической сдвиговой структуры вдавливания. В состав группы включены слюдоносные узлы гольцов Третий - Второй, Первый, Поворотный, Поисковый, Большеслюдянский, Польяновский, Мир (рис. 1).
На территории группы проведены: структурно-геологическое картирование, поисковое бурение, поисково-разведочные, разведочные и эксплуатационные работы на промышленно-слюдоносных объектах, а также геофизические электро- и магниторазведочные, гравиметрические работы. В. А. Черемных разработана стратиграфическая схема и составлена геологоструктурная карта Слюдянской группы масштаба 1:5 000 на основе собственных исследований с учетом всех видов этих работ [1].
Структура Слюдянской группы (рис. 2) определяется сочетанием деформированных линейных складок третьего порядка, тектоническими разрывными элементами первого этапа и надразломной флексурной складчатостью второго этапа. Линейные северо-восточные сжатые складки длиной свыше 10 км, шириной около 2 км и амплитудой около 1 км запрокинуты на северо-запад Z30-60°. Их шарниры погружаются на северо-восток аз. 4060° ^10-15°. Падение осевых поверхностей - юго-восточное, резко изменяется от пологих до крутых углов вблизи надвигов первого этапа в местах наложенной флексурной складчатости. Линейность дистена обычно ориентирована по падению и простиранию плоскостей слоистости и сланцеватости метаморфических парод. В пределах флексурообразных складок преобладает субширотная ориентировка линейности. Допегматитовые надвиги, выполненные мигматизированным гнейсами (метасоматитами), в виде двух тектонических зон приурочены к осевым поверхностям линейных складок, прослеживаются в северо-восточном направлении, полого пересекая по падению и простиранию слоистость вмещающей толщи. Надвиги интенсивно деформированы флексурной складчатостью второго этапа.
В юго-восточной части рассматриваемой территории находится выход штокообразного тела гранито-гнейсов, реоморфизованных и выжатых с нижних горизонтов мамской толщи при складкообразовании и высокотемпературном метаморфизме. Положение этого тела гранито-гнейсов как естественного упора, очевидно, существенно влияет на конфигурацию флексурной складчатости Слюдянской группы.
Флексурообразная складчатость проявилась в резком изгибе слоев в горизонтальной плоскости от северо-восточного до субмеридионального и субширотного направлений. Длина сопряженных субмеридиональных крыльев этих флексур - 2-2,5 км, субширотных - 2-3 км. Шарниры их ориентированы в субширотном направлении по аз. 80-110° Z20-30°.
На космических снимках эти флексуры выражаются в виде вихревых структур с левым разворотом. Отчетливо выделяются три структуры вращения, контролирующие слюдоносные узлы гольцов: Третий - Второй, Первый, Поворотный, Поисковый, Большеслюдянский. Наиболее полно выражена в космическом и геологическом аспектах структура вращения гольца Третьего. Левый поворот всех этих структур определяется разворотом вмещающей толщи от северо-восточного до субмеридионального направлений при правосдвиговых подвижках вдоль субширотной тектонической зоны глубокого заложения. Все три узла контролируются в целом Большеслюдян- ской флексурой, а их автономность определяется приуроченностью к различным структурам вращения (рис. 2).
Пегматиты составляют от 15 до 25 % разреза вмещающей толщи Слюдянской группы. Крупные и пластово-секущие и согласные плагиоклазовые пегматитовые тела распространены в породах глиноземистых горизонтов, а также приурочены к полосе гранат-биотитовых «метасоматитов». Секущие плагиоклаз-микроклиновые пегматиты известны в менее глиноземистых, различных по составу парапородах.
Промышленно-слюдоносные пегматитовые жилы гольцов Третьего и Поворотного сосредоточены в центральных частях структур, а Поискового и Второго - в их крыльях. Они формируются в разрывах, сопровождающих образование надразломой флексурообразной складчатости, а также в подновленных послойных разрывах и тектонических зонах рассланцевания первого этапа складчатости. Богатые плагиоклазовые жилы 2, 2а, 45 и другие распространены в высокоглиноземистых породах горизонта 8121Ь, экранирующих слюдоносный узел гольца Третьего.
Рис. 1. Геологическая карта Мамскои слюдоносной провинции.
1 - бодайбинская подсерия: вачская, анангрская, догалдынская и илигирская объединенные свиты - углистые кварциты, углистые сланцы, песчаники и алевролиты, филлитовидные сланцы; 2 - кадаликанская подсерия: конкудерская, шусман- ская, хомолхинская, имняхская, бодайбоканская объединенные свиты - скаполит- биотитовых и биотитовых пятнистых сланцев и кристаллических известняков, мраморы, в зонах слабого метаморфизма - серицит-кварцевые «углистые» известняки; 3-6 - мамская подсерия: 3 - согдиондонская свита, 4 - слюдянкинская свита, 5 - витимская свита, 6 - чукчинская и якдакарская объединенные свиты - метагравелиты и метааркозы, кварциты, амфиболиты и амфиболовые гнейсы, дистен-гранат- ставролитовые и двуслюдяные сланцы; 7 - Чуйская и Укучиктинская толщи - мигматиты и гранито-гнейсы, биотитовые, роговообманково-биотитовые и пироксено- вые гнейсы, силлиманитовые сланцы; 8 - Муйская толща - песчаники, алевролиты, хлорит-биотитовые, кварц-серицитовые и биотитовые сланцы, кварциты, ортосланцы; 9 - Конкудеро-Мамаканский комплекс - амфибол-биотитовые и биотитовые граниты, гранодиориты и граносиениты; 10-11 - Мамско-Оронский комплекс: 10 - вторая фаза: гранит-пегматиты, калишпатовые пегматиты, слюдоносные пегматиты; 11 - первая фаза: амфибол-биотитовые и биотитовые гнейсо-граниты, плагиограни- ты, существенно плагиоклазовые пегматиты; 12 - Чуйско-Кодарский комплекс - порфировидные и равномерно-зернистые роговообманково-биотитовые и биотито- вые граниты, лейкократовые граниты, плагиограниты, пегматиты; 13 - ортоамфиболиты; 14 - тектонические нарушения, прослеженные и подтвержденные по геофизическим данным; 15 - предполагаемые тектонические нарушения по геофизическим материалам, 16 - зоны надвигов, выполненные тектонитами, мигматизирован- ными гнейсами с магнетитом («метасоматиты»); 17 - номера типоморфных кустов и узлов слюдоносных пегматитовых жил: 1- узлы Витимской группы меторождений, 2 - узел гольца Большого Арарата Колотовской группы, 3 - узел гольцов Березового, Медвежьего, Оленьего Луговской группы, 4 - узлы гольцов Третьего и Второго Слюдянской группы, 5 - узлы гольцов Северного, Незаметного, Одинокого, Скор- няковского Согдиондонской группы, 6 - узел гольцов Стланикового, Чужого, Медвежьего группы Олонгро, 7 - кусты жил 403, 422 Довгокитской группы, 8 - кусты жил 110, 588 Мочикитской группы; 18 - крупные промышленно-слюдоносные жилы и кусты жил
Рис. 2. Геологическая карта Слюдянской группы месторождений.
Синими линиями показаны элементы структурной интерпретации космоснимков. Остальные условные обозначения см. на рис. 1
Слюдоносный узел гольца Поворотного
В пределах узла известно 12 промышленно-слюдоносных жил, в том числе четыре крупные жилы 53, 63, 66, 250. На жилах 53, 63 завершены эксплуатационные работы. Нами изучены на поверхности (главным образом в карьерах) жилы 53, 63, в подземных горных выработках - жила 250. Они связаны с субмеридиональными и северо-западными плагиоклаз- микроклиновыми пегматитовыми телами с пологим юго-восточным склонением ^10-30°. Жилы приурочены к относительно хрупким породам и экранируются более пластичными дистеновыми породами антиклиналей горизонта 8121Ъ.
Слюдоносность жил контролируется наложенной субширотной флексурообразной складкой (Большеслюдянской флексурой). Максимальный перегиб этой складки около 90о (падение пород меняется от аз. 90° до аз. 180°) находится в районе жил 63 и 53. Слюдоносные зоны развиваются в секущих брусковидных плагиоклаз-микроклиновых пегматитах. По данным поискового бурения, наблюдается тенденция сближения слюдоносных жил 53, 63, 66, 71, 71а 73 на глубине, что определяется наличием общей корневой системы проводников углекисло-водных флюидов. Подводящий канал - проводник, по данным поискового бурения, представляет собой трубообразное тело, которое погружается на ЮВ Z20°.
Слюдоносный узел гольца Поворотного и куст жил гольца Поискового, таким образом, представляют собой сложные кусты жил, объединенные общей проводниковой системой. Форма узла - асимметричная клиновидная с погружением на ЮВ. Отчетливо выражены: корневая со слабым ослюдене- нием и центральная части узла. Центр узла фиксируется непосредственно под дистеновыми породами экрана. Головная часть узла в основном эродирована и сохранилась только на ЮВ фланге, где залегают жилы 71, 71а, 73. Форма жил центральной части - трубчатая (брусковидная) и грибовидная (63, 53).
Слюдоносный узел гольца Третьего
Узел находится в северо-западной части Слюдянской группы месторождений и является крупным объектом добычи мусковита. С поверхности он изучен детальными поисково-разведочными работами масштаба 1:2 0001:5 000, структурно-геологическим картированием, поисковым и разведочным бурением, подземной разведкой и геофизическими электро- и магниторазведочными, сейсморазведочными и эксплуатационными работами.
На площади известно свыше 40 промышленно-слюдоносных жил (рис. 3).
Структура слюдоносного узла определяется сочетанием сжатой антиклинальной складки и горизонтальной флексуры, отражающей правосдвиговые смещения по региональной субширотной тектонической зоне глубокого заложения. Горизонтальная флексура, деформирующая антиклинальную складку, осложнена более мелкими флексурообразными изгибами, шарниры которых погружаются на юго-восток под ^10-25°. Сопряженное крыло флексуры ориентировано в субмеридиональном направлении.
Наложенная флексурообразная складчатость проявилась в изменении залегания пород от северо-восточного до субмеридионального в сопряженном крыле флексуры (аз. пад. 80-100° Z10-25°). Линейность дистена также ориентирована в этом направлении аз. пад. 80-100° Z10-25°, что связано с его переориентировкой вдоль оси Ь флексурообразной складки.
На космоснимках структура гольца Третьего представляет собой вихревую структуру с левым разворотом,
Центральная часть структуры диаметром около 1,5 км, приурочена к замковой части деформированной антиклинальной складки и включает основные промышленно-слюдоносные жилы узла (рис. 4).
Вихревая структура отражает формирование пегматитового массива вблизи субширотной сдвиговой зоны глубокого заложения, возникновение крутящего момента сил и левый ее разворот. Отклонение слоев толщи от генерального северо-восточного до субмеридионального направлений, т. е. влево, вызвано образованием флексурообразных изгибов. Важно подчеркнуть, что все эти изгибы формируются в субширотных пластинах при их правом смещении.
Связь формирования структуры слюдоносного узла гольца Третьего с тектонической зоной глубокого заложения определяет протяженность ее корней, по сейсморазведочным данным, на глубину до 2,5 км (рис. 2). К спиралевидным крыльям вихревой структуры приурочены слюдоносные узлы гольцов Осинового и Второго. Структура узла гольца Первого, как и на гольце Третьем, спиралевидная, формировавшаяся в субширотном крыле Большеслюдянской флексуры. В отличие от Согдиондонской структуры вращения, слюдоносные жилы гольца Третьего сконцентрированы в центральной части вихревой структуры, что, вероятно, связано с более верхним уровнем ее среза.
Наибольшее количество пегматитовых тел сосредоточено в замковой части деформированной антиклинали, т. е. в центральной части вихревой структуры. Это крупные пластовые и пластово-секущие залежи преимущественно плагиоклазового состава. В пегматитах, распространенных в центральной части узла и в пределах деформированного юго-восточного крыла антиклинали, часто преобладает микроклин. Это крутопадающие пегматитовые тела, обычно наблюдаются внутри плагиоклазовых залежей в виде крутосекущих субмеридиональных зон, реже-самостоятельных тел. С глубиной количество плагиоклаз-микроклиновых пегматитов увеличивается.
Крупные промышленно-слюдоносные жилы связаны в основном с пла- гиоклазовыми пегматитами, значительно реже - с плагиоклаз-
микроклиновыми. Это крупные жилы с высоким содержанием крупноразмерного мусковита (жила 127 а) - основные объекты Слюдянского рудничного участка. По сейсморазведочным данным метода регулируемого направленного приема (модификация метода отраженных волн), структура слюдоносного узла прослеживается на глубину 2,5 км, где фиксируется сближение корневых частей - структур гольцов Третьего и Второго. Структура глубоких горизонтов слюдоносного узла определяется субширотным тектоническим нарушением, вероятно, взбрососдвигового характера, деформирующим ядро антиклинальной северо-восточной складки. Фиксируемые сейсморазведкой тектонические нарушения характеризуются относительно глубоким заложением и, вероятно, представляют собой систему проводников, по которым проникали флюиды, вызвавшие образование пегматитов и их мусковитизацию. В верхних горизонтах разреза отчетливо наблюдается разветвление тектонического нарушения, которое на поверхности фиксируется в виде створов, контролирующих размещение слюдоносных жил и кустов. Разветвление основной структуры начинается приблизительно с глубины около 1 000 м от поверхности, что и определяет выклинивание слюдоносного узла гольца Третьего.
Крупные жилы узла приурочены к его головной части и фиксируются обычно непосредственно в глиноземистых породах экрана. Возможно наличие крупных жил в более хрупких породах замковой части антиклинали до глубины 500 м от поверхности, особенно в пределах глубинных створов (разветвлений). Наличие крупных жил трубчатого типа возможно и в корневой части узла на глубинах от 500 до 1 000 м от поверхности, при условии четко выраженного экранирующего эффекта промежуточных горизонтов глиноземистых пород в разрезе толщи. Размещение слюдоносных жил и кустов контролируется северо-восточными и субмеридиональными створами, с тенденцией их сближения на глубине. Максимальная длина узла в его центральной части - 2 000 м, глубина по вертикали - около 1 000 м. Форма узла - грибовидная с расширением головной части и выклинивающимся корнем с подводящей (корневой) структурой до глубины 2,5 км от поверхности.
Слюдоносные узлы гольцов Третьего и Второго контролируются тектоническими структурами глубокого заложения, которые сходятся на глубине около 2,5 км. Таким образом, слюдоносные узлы могут быть объединены в один крупный сложный узел с общей подводящей корневой системой и левым разворотом при флексурном смятии вмещающей толщи (см. рис. 4).