Краевой выступ Сибирской платформы

20.08.2018
Урикско-Ийский грабен

Урикско-Ийский грабен — типичный представитель троговых структур в южном краевом выступе Сибирской платформы, и именно в нем размещаются месторождения редкометалльных пегматитов. Грабен ограничен зонами глубинных разломов, отходящих от краевого шва — Главного Саянского разлома. Борта грабена сложены мангатгольской (юго-западный борт) и китойской (северо-восточный борт) сериями верхнего архея — нижнего протерозоя, принадлежащими к единой глиноземистой формации и хорошо сопоставимыми в разрезах. Сам грабен выполнен осадочноэффузивной сублукской серией нижнего протерозоя, состоящей снизу вверх из шаблыкской, большереченской, далдарминской, урикской и ермосохинской свит. Абсолютные датировки прорывающих их гранитов саянского комплекса 1800—2000 млн лет. В то же время некоторые авторы считают возраст толщи рифейским.

Нижняя шаблыкская свита почти нацело сложена порфиритами и туфами основного состава. В большереченской преобладают граувакки, на долю метавулканитов приходится около 20 %. Далдарминская и урикская свиты состоят в основном из полимиктовых песчаников, углистых алевролитов с субсогласными телами ортоамфиболитов и редкими прослоями известняков и доломитов. Верхняя ермосохинская свита отличается преобладанием грубообломочных фаций и обилием основных эффузивов. Общая мощность серии одними авторами оценивается в 10—15, другими — в 20 км.

В структурном плане Урикско-Ийский грабен представляет сложную систему блоков, отражающих строение фундамента, но в целом имеет асимметричное синклинорное строение. Породы сублукской серии смяты в крутые изоклинальные складки северо-западного простирания. Пегматитовые поля, как правило, приурочены к приподнятым блокам грабена.

Метаморфизм пород резко различается в бортах и в породах грабена (рис. 2.3). Мангатгольская и китойская серии метаморфизованы в условиях кордиерит-силлиманит-калишпатовой субфации гранулитовой фации, тогда как основная часть пород грабена метаморфизована в условиях серицит-хлоритовой и хлорит-биотитовой субфаций зеленосланцевой фации при температурах 350—450 °С. Лишь в южной части грабена, вблизи Саянского разлома и в пределах пегматитовых полей Гольцовое и Студенческое, степень метаморфизма возрастает до амфиболитовой фации. Вокруг гранитных массивов саянского комплекса также появляются гранат, ставролит и андалузит. Региональный метаморфизм зеленосланцевой фации проявился в период складчатости, о чем свидетельствует повышение его степени с ростом интенсивности дислокаций, а внедрение гранитных интрузий сопровождалось контактовым метаморфизмом вмещающих сланцев. По мощностям перекрывающих пород давление нагрузки могло варьировать от 3 до 6 кбар. Судя по тому, что железистость хлоритов, биотитов и пород в целом близка, метаморфизм должен быть отнесен к типу низких давлений. Контактовый метаморфизм вблизи гранитов относится к андалузит-силлиманитовому типу низких давлений.

В нижних частях разреза среди основных эффузивов Ф.В. Кузнецова обнаружила коматииты с реликтами спиннифекс-структур, с высоким содержанием магния (15—35 %), хрома (1500—2800 г/т), никеля (600— 800 г/т), СаO/Аl2О3 = 1 и низкими для этого класса пород концентрациями калия и титана. В средней части сублукской серии метабазальты становятся более железистыми и глиноземистыми. Такая смена химизма основных вулканитов вверх по разрезу характерна для зеленокаменных поясов. Отмечающиеся в толще кислые ортоплагиогнейсы могут быть признаками наличия бимодального вулканизма. Пара- и ортоамфиболиты на классификационных диаграммах попадают в поле толеитовых базальтов. Параамфиболиты отличаются более высоким содержанием SiO2, Al2O3, В, H2O и щелочей, пониженным CaO, FeO, что свидетельствует о примеси терригенного материала.

Метатерригенные породы далдарминской и большереченской свит по составу близки к средним сланцам и между собой (табл 2.2) и реставрируются как граувакковые песчаники — иллитовые глины. Концентрации элементов-примесей в метатерригенных породах находятся на уровне кларковых величин для глин, но превышают средние значения для песчаников типичных зеленокаменных поясов, особенно по содержаниям Rb и Cs. Концентрации Ba и Sr коррелируют с уровнями содержаний К и Ca. Параамфиболиты сходны по количествам Ba и Sr с метапесчаниками, а ортоамфиболиты характеризуются низкими значениями этих элементов. Подобные соотношения Ba и Sr в базальтах и габброидах редки и встречаются иногда в островодужных базальтах. Пара- и ортоамфиболиты имеют пониженные содержания элементов группы железа, особенно Ni и Cr, что также является геохимической спецификой островодужных толеитов и ферробазальтов океанических островов, к которым сублукские амфиболиты близки и по концентрациям РЗЭ (табл. 2.2, рис. 2.4). Сравнение спектров РЗЭ для ортоамфиболитов, метапесчаников и сланцев показывает, что часть метапесчаников имеет вулканогенный источник материала (см. рис. 2.4). Подобие распределения РЗЭ в сланцах грабена и гранитах со снижением суммы РЗЭ в последних свидетельствует о возможности образования гранитных расплавов из материала терригенных пород грабена. По содержаниям Zr, Hf, Nb и Ta метапесчаники находятся на уровне кларков. В амфиболитах их концентрации ниже, чем в базальтах океанических островов, но выше, чем в других типах базальтов.

По особенностям структур, составу, низкой степени зрелости и характеру метаморфизма метаосадки Урикско-Ийского грабена сопоставимы с граувакковыми толщами древних зеленокаменных поясов. Геохимия редких элементов в них также близка грауваккам серии Фиг-Три системы Свазиленд в Южной Африке, отличаясь лишь низкими содержаниями Ni и Cr и повышенными — Rb и Cs. Эволюция состава метавулканитов от высокомагнезиальных до железистых разностей с уменьшением их количества вверх по разрезу и увеличением доли все более грубообломочных и менее зрелых осадков также характерна для зеленокаменных поясов. По преобладанию в разрезе осадков над вулканогенным материалом эту структуру можно отнести ко вторичным зеленокаменным поясам по А. Гликсону.

Метаморфическая толща прорвана многочисленными телами гранитоидов, основная масса которых тяготеет к юго-западному борту грабена. Среди них выделяют несколько комплексов: известково-щелочной саянский и более поздние субщелочные игнокский, шумихинский и гуникский. Гранитоиды саянского комплекса имеют широкий спектр фациальных разновидностей — от габбродиоритов до двуслюдяных гранитов. С ними связаны нередко зональные относительно массивов поля пегматитов от калишпатовых безрудных до альбитизированных с редкометалльной минерализацией. Глубокая дифференцированность комплекса, его пегматитовых и постмагматических проявлений свидетельствует о высоких энергетических запасах исходной магмы и длительной ее эволюции при перемещении в верхний структурный ярус, что подтверждает возможность интенсивного контактового воздействия на более холодные вмещающие сланцы.

Тагул-Туманшетская подвижная зона

К северо-западу от Урикско-Ийского грабена в пределах Бирюсинско-Тагульского горста расположена Тагул-Туманшетская подвижная зона, в которой выделяются Елашский грабен, Большереченская грабен-синклиналь и Туманшетский грабен. Первые две структуры рассматриваются как фрагменты единого тагульского прогиба. В их разрезах с северо-востока на юго-запад устанавливается смена существенно вулканогенных толщ сублукской серии вулканогенно-осадочными и осадочными. Еще далее к юго-западу обнажаются карбонатно-терригенные субплатформенные отложения Туманшетского прогиба.

Елашский грабен, в котором расположены Вишняковское и Александровское поля редкометалльных пегматитов, выполнен осадочно-вулканогенной толщей сублукской серии. Его длина около 30 км, максимальная ширина достигает 10 км. Грабен ограничен разломами, падающими к его центру под углом 75—80°. В этой структуре сублукская серия подразделяется на часовенскую и мальцевскую свиты. Первая является существенно вулканогенной с преобладанием метабазальтов, вторая характеризуется фациальной невыдержанностью с переходом по латерали от терригенного типа разреза к существенно вулканогенному. В разрезе часовенской свиты нижняя пачка метапсаммитов мощностью 750 м перекрывается мощной пачкой метабазальтоидов (3—3,5 км). Завершает разрез пачка метагравелитов, метапесчаников и слюдистых сланцев, неполная мощность которых 540 м. Среди метабазальтоидов отмечаются эффузивы и субвулканические образования. В центральной и юго-восточной частях Елашского грабена выделяется Центральная синклиналь, в осевой части которой моделированием гравитационного поля выявлена мощность ортоамфиболитов около 3 км.

В мальцевской свите терригенный тип разреза представлен в основном метапесчаниками, метаалевролитами, филлитовидными сланцами, слюдистыми микросланцами (1,3—1,4 км). В вулканогенном типе разреза преобладают метаморфизованные эффузивы основного и кислого составов, их туфы и туффиты (около 2 км). Метабазальты часовенской свиты и их субвулканические аналоги близки по составу базальтам зеленокаменных поясов нижнего протерозоя, отличаясь повышенной железистостью и низкой окисленностью железа.

Метаморфизм пород сублукской серии соответствует зеленосланцевой и эпидот-амфиболитовой фациям андалузит-силлиманитового типа. Для ортоамфиболитов часовенской свиты характерен парагенезис роговой обманки, андезина (N 32—34) с эпидотом, изредка с кварцем. На регрессивной стадии развиваются актинолит, альбит-олигоклаз, биотит, хлорит. В метапелитах можно выделить биотитовую и гранатовую метаморфические зоны. Наиболее высокотемпературный парагенезис в них андалузит + биотит + альмандин + олигоклаз + кварц. В мальцевской свите наблюдаются хлорит-серицитовая и биотитовая зоны зеленосланцевой серии.

Елашский грабен характеризуется широким развитием гранитов саянского комплекса и редкометалльных пегматитов, тогда как в туманшетском грабене Мальханский массив лейкогранитов не сопровождается пегматитами.