Коротеев В.А., Сазонов В.Н.
Геодинамика и металлогения Урала
В работе на базе оригинальных материалов подводится итог изучения рудных месторождений Урала, сформировавшихся в связи со структурно-вещественными комплексами различных геодинамических обстановок. Постановка и проведение исследований во многом были предопределены: 1) появлением геологических карт и схем нового поколения для региона в целом и для отдельных, наиболее перспективных для поисков месторождений, его частей, составленных на геодинамической основе, что позволило переосмыслить типы связей между названными комплексами, типоморфными разным геодинамическим режимам, и сопряженными с ними рудными концентрациями различных формаций и генотипов; 2) накоплением новых данных по геологической позиции месторождений, рудных полей и районов, условиям зарождения и развития рудно-магматических и гидротермальных систем (главным образом, на базе изотопно-геохимических данных); 3) потребностью в активизации поисков крупных рудных объектов как традиционных, так и нетрадиционных типов, которые могут рентабельно отрабатываться в условиях рыночных отношений.
Состав рудопродуктивных (и рудогенерирующих) комплексов Урала определяется геодинамическими обстановками их образования и последующей трансформацией (тектонической, метаморфической и др.) рудных объектов. Последние формировались в регионе в связи с вещественными комплексами геодинамических обстановок континентального рифтогенеза, океанического спрединга, островных дуг, пассивной и активной континентальных окраин (на площадях развития вещественных комплексов последней обычно интенсивно проявлены коллизионные процессы), что обусловлено дифференцированным поведением металлов и их соединений в кислых и щелочных средах и возможностью их транспорта в разнообразных формах в рудно-магматических и гидротермальных системах. Коллизия на Урале проявилась в пределах двух возрастных интервалов: 370–350 (ранняя, «мягкая») и 325–255 млн лет (поздняя, «жесткая», ее верхний возрастной предел, по нашим данным, можно поднять как минимум до 240 млн лет).
Коллизионный процесс сыграл в отношении оруденения двоякую роль. С одной стороны, он привел к трансформации (тектонической и метаморфической) месторождений доколлизионных формаций (в основном колчеданного семейства, в меньшей мере золотоносных железо-медно-скарновых, медно-скарновых и др.), а с другой – к образованию нового оруденения (золотого, редкометального, камнесамоцветного и др., как правило, полигенных и полихронных) в связи с коллизионными вулкано-плутоническими комплексами, контролируемыми сложно построенными зонами разломов. Приведенные данные являются хорошей научной основой для разноуровневого металлогенического анализа и разработки прогнозно-поискового комплекса для различных рудных месторождений и их формаций. Сказанное проиллюстрируем на примере островодужных вещественных комплексов и рудогенеза, связанного с ними.
Островодужная обстановка по разнообразию оруденения, а также по его масштабности по сравнению с таковым других обстановок, была наиболее значительной. В связи с ее разнообразными вулкано-плутоническими и вулканическими комплексами известны титаномагнетитовые, медно-ванадиевые (с благороднометальной минерализацией), медноколчеданные (уральский тип), колчеданно-полиметаллические (баймакский тип), золотополиметаллические (тип муртыкты), медно-порфировые (бощекульский тип), марганцевые месторождения. Установлена генетическая связь для всех перечисленных типов месторождений с вполне определенными вещественными комплексами. В связи с этим можно говорить о двух уровнях прогнозирования: в целом для островодужных вещественных комплексов и для подтипов, дифференцированных по типоморфизму оруденения, а также соответственно о стратегии и тактике поисков.
При мелкомасштабных металлогенических исследованиях и прогнозировании на рудное минеральное сырье в регионе первостепенное значение имеет выделение зон развития вещественных комплексов различных геодинамических режимов. При этом равное внимание должно уделяться как типоморфным комплексам конкретных обстановок, так и более поздним, возникшим в результате трансформации. В первую очередь это касается активной континентальной окраины, где металлогении свойствен нелинейный характер. При средне- и крупномасштабных прогнозно-металлогенических исследованиях на первый план выходят структурно-тектонический, магматический, метаморфический факторы контроля оруденения. На этой стадии исследований проводится дифференциация вулкано-плутонических и вулканических комплексов по геохимической специализации и степени продуктивности.
Рудные месторождения, сформировавшиеся в различных геодинамических обстановках, различаются не только набором минеральных парагенезисов, но и, как правило, текстурами и структурами руд (особенно отчетливо это проявлено в ряду первичные руды – интенсивно трансформированные руды). Эти данные являются важнейшими для разработки основ прогноза технологии переработки руд месторождений.
По геологическим данным, полученным в последнее время, поздняя коллизия на Урале продолжалась до поздней юры включительно (150 млн лет). В связи с этим выделяемые некоторыми исследователями (В. С. Шуб, А. Г. Баранников и др.) золоторудные месторождения, обусловленные, по их мнению, мезозойской тектоно-магматической активизацией, в действительности являются позднеколлизионными.
Высокая перспективность Урала по целому ряду полезных ископаемых (железо, хром, медь, алюминий, хризотил-асбест, тальк, ювелирные и поделочные камни) обоснована в целом ряде исследований. Далеко не исчерпан ресурс региона и по золоту. Уральская золотая промышленность обеспечена разведанными запасами этого металла на 2–2.5 десятилетия. Из коренных месторождений, не считая колчеданные, добыто 470 т золота. Это меньше 1 % от массы золота, полученной из россыпей. Этот факт с учетом данных (А. П. Сигов и др.) о том, что золоторудные уральские объекты эрозией «уничтожены» не более, чем наполовину, дает основание положительно оценивать перспективы региона на этот благородный металл.
Дальнейшее развитие человечества будет все больше и больше опираться на эксплуатацию месторождений-гигантов. Добыча разнообразного минерального сырья уже сегодня этими объектами обусловлена больше, чем наполовину, как в России, так и во всем мире. Их эксплуатация производится с использованием современных технологий, что позволяет наносить минимальный ущерб природе. Главная задача в этой проблеме, очевидно, заключается в «теоретических поисках и практическом выделении» оруденения новых промышленно-генетических типов, так как большая часть месторождений-гигантов известных генотипов уже выявлены.
Авторы не сомневаются, что полученные и большей частью приведенные выше материалы будут способствовать организации рационального использования природных ресурсов Урала. Исследования поддержаны грантом Минобрнауки № РНП.2.1.1.1840.