Геолого-физическое моделирование глубинного строения рудных районов

Глубинные структуры рудоносных площадей обычно характеризуются весьма сложным геологическим строением. Развитие дистанционных и наземных геологогеофизических исследований геологических объектов позволяет получать дополнительную информацию о глубинном строении рудоносных структур.

В земной коре магматические процессы сопровождались и предварялись метасоматизмом с образованием крупных магмо-метасоматических колонн в рифтогенных глубинных разломах. Рудно-метасоматические системы такого типа возникали и развивались благодаря термофлюидным потокам по глубинным расколам земной коры и гидротермальным растворам от внутрикоровых магматических очагов. В возникавших рудных полях и месторождениях в верхних частях земной коры проявилась региональная и локальная рудно-метасоматическая и геохимическая зональность.

Глубинные геофизические исследования, включающие аэрокосмические геофизические, опорные исследования глубинного сейсмического зондирования (ГСЗ), профильно-площадной комплекс ГСЗ-МОВЗ (метод отраженных волн зондирования), профильно-площадные электроразведочные, тепловые съемки, позволяют выявлять глубинные разломы, определить глубину их проникновения, протрассировать рудоносные разрывы.

Структура и петрофизический состав интрузивных тел обусловил специфические гравитационные и магнитные аномалии, нередко с пониженными значениями напряженности. Интрузивы контролировались глубинными разломами коровомантийного заложения. В других случаях локальные геофизические аномалии связываются с вулкано-плутоническими аппаратами. Для формационного расчленения интрузивных тел в таких рифтогенных линейных или очагово-купольных структурах используется магнитометрия, гравиметрия, радиометрия. Наложенные площадные процессы метасоматизма существенно искажают конфигурацию и интенсивность выявляемых аномальных зон над такими магматическими образованиями. В ряде случаев удается оценить глубину становления и эрозионного среда интрузий. Для выяснения морфологии интрузивных тел используется количественная интерпретация гравитационных аномалий и крупномасштабная сейсморазведка [Комплексиро- вание геофизических..., 1987].

В итоге комплексного анализа материалов мелко-средне-крупномасштабных геофизических работ (1:500000.1:200000.1:50000) разрабатываются геологогеофизические модели формирования рудных районов, рудных узлов, рудных полей и месторождений. При этом используются и дистанционные и наземные исследования, включающие результаты геологической интерпретации не только геофизиче-

ских, геохимических аномалий, но и структурно-литологические, изотопногеохимические данные.

Для примера приведем комплексную геолого-физическую и геохимическую модель формирования региональных и локальных геологических структур Западной Калбы, вмещающих золото-платиноидно-сульфидные и золото-кварцевые месторождения. На основе анализа дистанционных и наземных геолого-геофизических, геохимических, структурных методов исследований установлены особенности глубинного строения подстилающих рудные поля блоков земной коры и мантии со следами разуплотнения глубинных мантийно-коровых пород. Они представлены глубинно- гранитоидными и метасоматическими образованиями на участках выступов преобразованных блоков пород (см. рис. 8).

Золоторудные (с Pt, Pd, Ir, Os) месторождения Западной Калбы были сформированы в рифтогеной структуре Зайсанской складчатой зоны в герцинский этап становления региона. Рудные поля и месторождения находятся в пределах Чарско- Горностаевского поднятия - Чарского офиолитового пояса в зонах проявления па- леодиапиризма и глубинного метасоматизма. Геолого-геофизические данные о глубинном строении региона получены по двум профилям МОВЗ и профилю ГСЗ- МОВЗ Балхаш-Алтай, а также по результатам интерпретации гравитационных, магнитных полей и дешифрированию аэрокосмоснимков, анализа стратиграфических разрезов [Булин, 1969; Любецкий, 1985; Коробейников, Масленников, 1994].

Верхняя мантия залегает на глубинах 37-48 км.

В рассматриваемом золотоносном регионе - металлогенической зоне установлено 4 типа разломов: глубинные разломы северо-западного простирания, глубинные разломы субширотного направления, субмеридиональные глубинные разломы и северо-восточные разломы (см. рис. 12). Первые определили положение главных геотектонических структур. Они проникали в верхнюю мантию до глубины 200-300 км. Субширотные разломы заложены на глубины 42-47 км. Они секущие по отношению к главным геотектоническим структурам. Субмеридиональные разломы имеют глубину заложения 22-26 км, а северо-восточные - 20 км, реже 10-8 км.

Рис. 12. Карта дизъюнктивных и инъективных структур Западной Калбы

Северо-Восточного Казахстана (по данным геолого-геофизического, морфометрического

дешифрирования аэрокосмофотоснимков и наземного картирования)

(А.Ф.Коробейников, В.В.Масленников, 1994).

1-5 - инъективные малые кольцевые структуры (МКС): 1 - центры вулканизма и интрузивного магматизма субплатформенного этапа формирования геосинклинально-складчатой области Зайсана (Т); 2 - подводящие каналы гранитных интрузий батолитового типа (Р2); 3 - центры интрузивного магматизма габбро-плагиогранитной золотоносной формации(С3-Р1), 4 - площади развития гидротермально-метасоматических пород - следы флюидных систем, 5 - рудно-метасоматические образования - следы распада гидротермально-метасоматических систем; 6 - глубинные разломы 1 порядка - границы золоторудно-платиноносной металлогеническои зоны; 7 - границы Чарско-Г орностаевского поднятия осевой зоны Чарского офиолитового пояса; 8 - региональные разломы II порядка - границы структурных блоков II порядка; 9 - региональные и локальные разломы III порядка

Дешифрирование аэрокосмоснимков позволило выявить мелкие и средние кольцевые структуры - от сотен метров до 50 км в диаметре (рис. 12). Они образованы инъективными дислокациями, связанными со становлением центров девонского, среднекарбонового, триасового вулкано-плутонизма и площадного метасоматизма, а затем интрузий гранитов батолитового типа Р1. Со среденекарбоно-пермским периодом связаны интрузивы повышенной основности, малые интрузии и дайки габбро- плагиогранитной формации              и              гидротермально-метасоматические золото-

платиноидные образования.              Тем самым определяется гидротермально

метасоматическая природа малых кольцевых структур, включающих 82,9% золото- платиноидных и 67,8% редкометалльных месторождений промышленного значения [Коробейников, Масленников, 1994.

Итак, гидротермально-метасоматические процессы, протекавшие в верхних частях земной коры при проникновении и распаде глубинной термофлюидной системы над мантийно-коровыми палеодиапирами, обеспечивали разуплотнение пород благодаря метасоматозу - гидратации их с увеличением объемов больших блоков измененных пород до 16-22%. Взаимодействие глубинных высоконагретых флюидов со свободными холодными трещинно-поровыми водами осадочных черносланцевых толщ обусловило столбообразный характер развития гидротермальнометасоматических процессов              (ранних              альбит-калишпатовых              и              березит-

лиственитовых поздних метасоматитов) в черносланцевых толщах. Суммарные гидротермальные потоки (глубинные и местные термы) привели к формированию большеобъемных блоков метасоматитов и руд. Все это вытекает из предложенной комплексной физико-геологической модели формирования золоторудных полей и крупных месторождений в черносланцевых горизонтах Западной Калбы.