Некоторые общие черты металлогении домезозойских структурно-форма ционных комплексов

 

Важнейшие черты металлогении урана в Казахстане определяются осо­бенностями развития Урало-Монгольского подвижного пояса.

Современная тектоническая структура Казахстанско-Среднеазиатского региона и его положение в трансматериковых геологических структурах выражаются как суммарный результат ряда крупных глобальных этапов не­обратимо направленного развития планеты. По существующим представле­ниям [17, 18, 23, 27, 29], история развития Урало-Монгольского пояса под­разделяется на два периода - позднепротерозойский и палеозойский, либо с включением раннемезозойского этапа [17], либо с выделением последнего в качестве самостоятельного дейтероорогенного периода развития [5]. Затем, с поздней юры - раннего мела, наступил платформенный этап развития, в ре­зультате которого сформировалась трансматериковая Центрально-Евроазиат­ская молодая платформа [7]. Наконец, последний, продолжающийся и ныне неотектонический этап геологической истории большинством исследовате­лей связывается с тектоническими движениями, начало которых для боль­шей части Казахстана относится к позднему олигоцену -раннему миоцену. В неотектонический этап сложился современный структурный облик рас­сматриваемого региона.

В последние годы в связи с изучением глубинного строения территории признание получила следующая принципиальная схема расчленения земной коры региона [12]: 1) в нижней ее части выделяется неоднородный по соста­ву и физическим свойствам гранитно-метаморфический слой (ГМС); 2) выше залегает неповсеместно развитый осадочный слой, разделяющийся на структурно-формационные комплексы (СФК) литифицированных средне-поздне-палеозойских отложений наложенных впадин и на СФК слаболитифициро-ванных мезозоиско-каинозоиских отложений унаследованных и наложенных депрессионных структур.

Далее кратко излагаются лишь те основные черты домезозойских подраз­делений земной коры, которые прямо или косвенно определяют ураноносность Казахстана.

Гранитно-метаморфический слой (ГМС). Подавляющая часть урановых месторождений, приуроченных к домезозойским образованиям, связана со структурно-формационными комплексами ГМС.

Большинство существующих схем геотектонического районирования региона (Н. Г. Ляпичев, В. Ф. Беспалов, Е. Д. Шлыгин, Е. Д. Карпова, Н. А. Афоничев, В. Е. Кнауф и др.) основываются на выделении несколь­ких крупных разновозрастных складчатых областей, или систем. Централь­ное положение занимает мозаичная Казахстанско-Северо-Тянь-Шаньская область, заключенная между Урало-Южно-Тянь-Шаньской и Зайсано-Мон-гольской геосинклинально-складчатыми системами. Она состоит из ряда линейных и дугообразных эвгеосинклинальных прогибов (каледонские Калмыкколь-Улытауский, Джалаир-Найманский, Успенский, Ерментауский и др., герцинские Валериановский, Токрауский и др.), между которыми распо­ложены Кокшетауский, Моинкумский, Атасу-Джунгарский и другие сре­динные массивы. В Казахстанско-Северо-Тянь-Шаньской области чрезвы­чайно широко распространены разнообразные эпигеосинклинальные и акти-визационные СФК.

Металлогения урана и рудоносность Казахстана в значительной мере оп­ределяются широким развитием геохимически специализированных на уран формаций, подавляющая часть которых принадлежит ГМС. А. А. Смыслов и др. [12, 45] выделяют две группы специализированных на уран комплексов пород.

Первая группа связана с областями интенсивной литофильной диффе­ренциации вещества земной коры и обусловлена длительно развивающимися процессами гранитизации и полихронного магматизма. Вторая группа формировалась в обстановках геосинклинального режима в краевых зонах срединных массивов и геоантиклинальных поднятий.

Наиболее древние специализированные комплексы и блоки пород первой группы представлены допалеозоискими гнейсами и некоторыми видами кри­сталлических сланцев с повышенными содержаниями урана (3,2-7,2 г/т). Еще выше концентрации урана в отдельных типах гранитогнейсов Кокшетауского, Атасу-Моинтинского, Джунгарского блоков. К среднему и позднему палеозою приурочены две важнейшие по урану эпохи формирования интру­зивно-вулканогенных формаций, связанных с периодами орогенного (сводово-глыбового по Е. Д. Карповой) развития подвижного пояса: девонская и позднекаменноугольно-пермо-триасовая. Максимальные первичные концен­трации легко извлекаемого урана (до 10-70 г/т) установлены в лейкократовых гранитах Атасу-Моинтинского, Иссык-Кульского и некоторых других блоков. К этим же эпохам относится и накопление специализированных на уран вулканогенных комплексов липаритовых формаций, связанных с тремя протяженными интрузивно-вулканическими поясами: девонским Централь­но-Казахстанским и средне-позднепалеозойскими Джунгаро-Балхашским и Бельтау-Кураминским.

По существу, все специализированные на уран формации сводово-глыбового режима развития характеризуются повышенными содержаниями ред­ких и рассеянных элементов: Be, Sn, Mo, Y, Yb, Nb, Та, Zr.

Вторая группа специализированных на уран образований представлена углеродистыми «черными сланцами», входящими в группу формаций (терригенно-кремнистая, углеродисто-кремнисто-сланцевая, карбонатно-сланцевая), обычно развитых в раннепалеозойских структурах антиклинорного типа. Помимо урана, достигающего уровня 0,01-0,02%, они характеризуются повышенными концентрациями V, Mo, Ag, Au, As, а также Pb, Zn, Си, Re, Sc, Se. Высокие (до 25 г/т), но трудно извлекаемые (основной минерал- франколит) концентрации урана установлены в пластовых фосфоритах Малого Каратау.

Литифицированная часть осадочного слоя. Слагающие слой средне-поздне-палеозойские образования большинством исследователей рассматриваются как своеобразные субплатформенные комплексы отложений, характеризую­щихся специфическими условиями осадконакопления, которые обусловили их повышенную по сравнению с типичными платформенными формациями мощность, а также ряд физических свойств, приближающих их к геосин­клинальным отложениям.

Средне-позднепалеозойские осадочные комплексы выполняют ряд круп­ных депрессионных структур, прослеживающихся в плане в западной части региона в виде двух разобщенных дуг. Впадины внешней дуги располагаются в Торгайском прогибе, Нижнесырдарьинском поднятии, Сырдарьинской впадине и далее фрагментарно прослеживаются в Чаткало-Кураминском рай­оне и Срединном Тянь-Шане. Осадконакопление в них завершилось в конце раннего карбона. Внутренняя дуга структур охватывает Тенизско-Шу-Сарысуйскую и Северо-Киргизскую группы впадин, для которых характерны наи­более полные разрезы средне-позднепалеозойских осадочных образований.

В составе литифицированной части осадочного слоя значительное место принадлежит среднепалеозойским образованиям красноцветной молассоидной формации D_2-3, сероцветной угленосной терригенной формации С₁t₂-v₃, терригенно-гипсоносно-соленосной формации фамена, а также следующим формациям позднепалеозойского возраста: пестроцветной терригенной (С_2-3-Р₁) и терригенно-гипсоносно-соленосной (Р₁). Чрезвычайно широко раз­вита группа сероцветных карбонатных и карбонатно-терригенных формаций (D₃-С_in-Р_1-3).

А. А. Смыслов и др. [12] выделяют две геохимические области распро­странения средне-позднепалеозойских осадочных образований. Первая, Каратау-Аксуатская область объединяет образования впадин Каратау и Торгая (внешняя дуга) и характеризуется надкларковыми содержаниями U, Pb, Zn в отложениях терригенно-карбонатной формации D₃—С₁. Вторая область, Тенизско-Шуйская, представлена отложениями, выполняющими Тенизскую, Жезказганскую и Шуйскую впадины. Ее западная часть выделяется в каче­стве меденосной, а восточная имеет отчетливую специализацию на РЬ и Zn.

Максимальные надкларковые содержания урана свойственны образова­ниям, приуроченным, как правило, к основанию осадочных циклов. При этом красноцветные отложения континентальных терригенных формаций фамена и фамена-раннего карбона в Шу-Сарысуйской депрессии характеризуются неоднородными, в целом невысокими концентрациями урана, иногда до 5— 10 г/т, тогда как в сероцветных породах они более высокие (в среднем до 6,9 г/т, максимум до 10—30 г/т), и более однородные: например, фаменская уйтасская свита Сарысу-Тенизского водораздела, специализированная не только на уран, но и на Pb, Mo, Zn,V, Си. Вместе с тем морским отложениям фамена и раннего карбона свойственны равномерно низкие концентрации урана (1,4— 2,3 г/т).

Подытоживая краткую общую металлогеническую и геохимическую ха­рактеристику домезозойских формаций, отметим их основные особенности, которые не только определяли ураноносность самих домезозойских комп­лексов, но и в большой мере повлияли на специфику геологического и металлогенического планов развития мезозойско-кайнозойского чехла:

1. Геотектоническая и металлогеническая модель Казахстанского регио­на характеризуется существенной неоднородностью строения литосферы, причем определяющая доля в объеме земной коры принадлежит гранитно-метаморфическому слою. В составе ГМС значительную роль играют форма­ции, геохимически специализированные на уран и другие элементы.

2. Установлено, что формации с относительно повышенными (>=3,5 г/т) и более высокими концентрациями урана распространены в составе структурно-формационных комплексов ГМС, слагающих области Казахского сво­дового поднятия, Шу-Илийского и Кендыктасского антиклинориев, а также Тянь-Шаньского орогена. Достаточно широко они проявлены и в Джунгарии. Именно в этих районах А. А. Смыслов, М. Г. Харламов, М. Я. Дара выделили радиогеохимические провинции, с которыми совмещаются известные в Ка­захстане урановорудные провинции и районы с эндогенным оруденением. К ним относятся Северо-Казахстанская и Кендыктас-Шу-Или-Бетпак-Далинская урановорудные провинции, а также отдельные урановорудные районы и узлы (рис. 1).

3. На большей части региона формации ГМС выходят на домезозойскую эрозионную поверхность, а в обрамлении большинства мезозойско-кайнозойских депрессионных структур, с которыми связаны экзогенные ураново­рудные провинции и районы, — непосредственно на дневную поверхность, представляя собой благоприятные области сноса обломочного материала при осадконакоплении в этих структурах, а на этапах тектонической активиза­ции — гидрогеологические области питания и выноса урана в мезозойско-кайнозойские водоносные горизонты, контролировавшие процессы экзоген­ного эпигенетического рудообразования.

4. В составе литифицированной части осадочного слоя специали­зированные на уран формации занимают в отличие от ГСМ незначительное место. При этом они, как правило, слагают субстрат мезозойско-кайнозойских впадин и, следовательно, не могут служить сколько-нибудь существенным источником урана для рудовмещающих мел-палеогеновых и других горизон­тов чехла. Вместе с тем поля распространения субплатформенных средне-позднепалеозойских отложений во многом предопределили развитие насле­дующих их мезозойско-кайнозойских депрессионных структур, вмещающих ураноносные плитные комплексы.

5. Домезозойские комплексы Зайсанской геосинклинальной системы, которые характеризуются общим невысоким уровнем первичных концентра­ций урана и слабым развитием специализированных на уран формаций, отли­чаются практически отсутствием промышленных урановорудных объектов как в домезозойских образованиях, так и в отложениях мезозойско-кайнозойского чехла.