Типы коренных источников и важнейшие провинции и районы собственно титановых россыпей

Коренные источники титановых россыпей представлены тремя группами формаций: а) плутоногенной (магматической), б) вулканогенной (вулканогенно-осадочной) и в) метаморфогенной. При этом значение отдельных генетических типов титановой минерализации как источника россыпей не совпадает со шкалой их значимости как промышленных месторождений. Многие из регионально развитых россыпеобразующих титаноносных формаций никогда не образуют собственных промышленных месторождений, и наоборот, некоторые крупнейшие месторождения титана плутогенного происхождения не сопровождаются россыпями. Существенно различается также роль локальных источников питания континентальных россыпей ближнего сноса и регионально развитых титаноносных формаций, участвующих в образовании титаноносных ПМР.

В формировании титановых россыпей ближнего сноса первостепенная россыпеобразующая роль принадлежит месторождениям плутоногенного происхождения, в числе которых важнейшее место занимают: (1) на щитах и платформах — оруденение в анортозитовых и габбро-анортозитовых массивах, представленное рудами апатит-илъменитового состава, иногда с примесью титано магнетита (Ирщинская группа россыпей на площади габбро-анортозитов Коростенского плутона в северной части Украинского щита); (2) в складчатых поясах: а) ильменит-магнетитовое и ильменит-титаномагнетитовое оруденение в массивах габбро-диорит-диабазовой формации (россыпи р.Ай в Кусинско-Копанском районе на Урале); б) в малой степени — ильменит-титаномагнетитовое оруденение в дифференцированных габбро-норитовых массивах Качканарского типа.

Разнообразные плутоногенные формации играют важнейшую роль и в формировании комплексных титано-циркониевых россыпей, рассматриваемых ниже в главе 8.

Титаноносные формации вулканогенного и метаморфогенного типа приобретают особое значение в питании собственно титановых ПМР.

Среди вулканогенных титаносных формаций, наибольшими россыпеобразующими свойствами обладают: а) андезитовая вулканогенно-осадочная формация островодужного типа, ильменит-титаномагнетитовая, б) платформенная трапповая формация, ильменитоносная.

Россыпеобразующие свойства первой из них были охарактеризованы далее при описании железистых (титаномагнетитовых) россыпей современных островных дуг. Ископаемые вулканогенно-осадочные формации андезитового ряда, развитые в пределах древних звгеосинклинальных поясов, также принимают участие в питании титаноносных россыпей. По данным В.А. Даргевич, детально изучавшей этот вопрос, классической провинцией развития данной россыпеобразующей формации являются герциниды Восточного Казахстана (Рудный Алтай, Калбинская зона, Чингизский антиклинорий и др.). Как и в современных островных дугах, вулканиты основного-среднего состава и их пирокласты тесно ассоциируют с осадочными породами — туфопесчаниками и туфоконгломератами, содержащими прослои рудоносных песчаников (Сократовское месторождение, Байжанское рудопроявление и др.), которые, по сути, представляют собой ископаемые аналоги пляжевых россыпей современных вулканических островов. Концентрация титаномагнетита в песчаниках в отдельных рудных прослоях может достигать 40-85%, ильменита — до 5%. Однако из-за своих небольших масштабов и дислоцированности, они не представляют самостоятельного промышленного интереса, хотя и могут выступать в качестве возможного источника питания более молодых титаноносных россыпей.

Платформенные ильменитоносные вулканиты трапповой формации могут выступать в качестве ведущего источника питания титановых россыпей некоторых провинций, как это имеет место в наложенных мезозойских впадинах южного обрамления Сибирской платформы (Тулунский район в Иркутской области). Как подчеркивал В.А. Блинов с соавторами, заключающие россыпи юрские терригенные осадки Иркутского угленосного бассейна имели различные источники сноса. На первом этапе россыпеобразования (трошковская свита), когда область аккумуляции обломочного материала располагалась на северо-западе бассейна, пермотриасовые траппы являются главными источниками рудных минералов. Среднее содержание ильменита в траппах составляет 15-20 кг/м^, а в коре выветривания по траппам — увеличивается да 30 кг/м3 и более. Смена палеогеографической обстановки привела к смещению области аккумуляции в центральную и юго-восточную часть бассейна и существенному возрастанию роли метаморфических пород горного обрамления, что определило комплексный (рутил-циркон-ильменитовый) характер минерализации в верхах разреза (присаянская свита).

В случае развития фаций эксплозивного платформенного вулканизма, сопряженных с осадочными породами, с ними могут быть связаны ильменитоносные туфогенно-осадочные комплексы, которые в свою очередь сами могут рассматриваться как перспективные на ископаемые россыпи. Классическим примером таких образований являются ильменитоносные туфы, туффиты и туфогенные песчаники живетского возраста (ястребовский горизонт) на юге Воронежской области, детально изучавшиеся в 60-х годах Б.Н. Одокием. Эксплозивный вулканизм этого района был связан с зоной Лосевско-Мамонского разлома и явился одним из проявлений процессов тектоно-магматической активизации, охватившей юг Русской плиты (склоны Воронежской антиклизы) В среднедевонское время в связи с заложением и развитием авлакогена. Эффузивные породы ястребовского горизонта представляют собой базальты толеитового типа, Рудные ассоциации этой формации существенно отличаются от таковых в островных дугах и представлены следующими минералами (%): ильменит — 10-90, магнетит — 0.2-35, сидерит — 8-30, пирит — до 90. В пирокластах присутствуют также хромшпинелиды, оливин, муассанит, циркон, фтор-апатит, пироп, пироксены.

Среди метаморфогенных титаноносных формаций важнейшую роль в качестве источников собственно титановых россыпей играют, как показали исследования В.А. Калюжного, ильменитоносные парапороды различных ступеней регионального метаморфизма, которые были выделенны указанным автором в качестве «новой» россыпеобразующей формации.

Ильменитоносность свойственна парапородам различных фаций метаморфизма. Однако ведущее место в этом ряду занимают черные и темно-серые метапелиты, обогащенные углеродистым веществом, фации зеленых сланцев, в то время как на более высоких ступенях метаморфизма ильменит приобретает реликтовый характер, заменяясь сфеном в амфиболитовой фации. По химическому составу фации ильменитоносных метапелитов являются железисто-глиноземисто-кремнистыми, причем ильменит в условиях регионального метаморфизма железосодержащих пелитовых пород формируется при давлении и температурах, благоприятных для кристаллизации биотита и мусковита, с которыми он и ассоциирует в фации зеленых сланцев. Региональная позиция ильменитоносных метапелитов и связанных с ними известных и прогнозируемых титановых россыпей определяется их вхождением, в состав древнейших поясов регионального метаморфизма.

На территории СНГ известно несколько петрографических провинций развития ильменитоносных парапород различных ступеней метаморфизма. Среди них наиболее хорошо изученной с позиций установленной роли этих пород в формировании россыпей является Южный Тиман, где уверенно доказана связь девонских россыпей с темными ильменитоносными сланцами ярегской свиты рифея, участвующих в строении верхнего структурного подъяруса складчатого основания байкалид. На Среднем Тимане в районе Четласского Камня и Оч-Пармы ильменитоносны сланцы бобровской свиты — возрастного аналога ярегской свиты. Мощные ильменитоносные метаморфические комплексы развиты также на Северном Тимане (малочернорецкая свита) и на п-ве Канин (микулкинская и тархановская серии). Во всех указанных случаях ильменитоносность тяготеет к зоне сланцев биотит-хлорит-кварцевого состава. Титановые минералы — ильменит (в различной степени изменененный), тнтакомагнетит и лейкоксен — являются главными акцеесориями сланцев и составляют более 90% шлиха, выход которого колеблется в пределах 3-6%.

Крупнейшей провинцией развития ильменитоносных парапород является также Северный Таймыр, где указанные регионально метаморфизованные породы участвуют в строении протерозойской Таймырской (Карской) геосинклинальной области. С ними связана повышенная титаноносность аллювия и пляжевых осадков Таймырского побережья и прилегающих островов. Наибольшие содержания акцессорного ильменита (2-6%) отмечаются в развитых здесь на значительной площади породах биотит-хлоритовой субфации зеленых сланцев. Отличительная особенность данных материнских пород — присутствие в их составе пород первично вулканогенноосадочного происхождения.

Среди потенциальных россыпеобразующих метаморфических серий других провинций следует назвать ильменитоносную свиту Кейвских тундр верхнеархейского-нижнепротерозойского возраста в центральной и восточной части Кольского полуострова, ильменитоносные фации патомской серии верхнего протерозоя в Витимо-Патомо-Нечерском антикликории на Патомском нагорье, докембрийские метапелиты и метапесчаники Белгородской области и других районов КМА.

По мнению В.А. Калюжного, самого пристального внимания в качестве возможных источников ильменита в россыпях могут заслуживать не только докембрийские метапелиты и метапесчаники, но и более молодые осадочно-метаморфические комплексы, в том числе даже альпийские (например, в восточной части Центрального Памира), достигшие зеленосланцевой ступени метаморфизма.

Итак, в пределах СНГ можно выделить следующие типы россыпных провинций собственно титановых россыпей (см.рис. 69):

1. Провинции континентальных россыпей ближнего сноса в связи с магматогенными источниками массивов основных пород:

а) платформенные (щитов), существенно ильменитоносные — в связи с апатит-титано-магнетит-ильменитовым оруденением в анортозитовых и габбро-анортозитовых массивах (Украинский щит);

б) арогенных складчатых поясов, существенно титаномашетитовые — в связи с габбро-диорит-диабазовой и габбро-пироксенит-дунитовой формациями (Урал),

2. Провинции ископаемых существенно ильменитовых ПМР в связи с источниками вулканогенного и вулканогенно-эксплозивного типа:

а) платформенные (юг Сибирской платформы, склоны Воронежской антиклизы);

б) древних эвгеосинклинальных поясов (Восточный Казахстан).

3. Провинции ископаемых ильменит-лейкоксеновых и лейкоксеновых россыпей в связи с метаморфогенными источниками — ильменитоносными метапелитами древних складчатых поясов (Тиманский кряж, Северное побережье Таймыра и др.). К ним относятся и уникальные по составу нефте- и асфальтитоносные лейкоксеновые песчаники Ухтинского нефтеносного района (Ярега и др.).