Объекты исследований: осадочные карбонатно-терригенные бассейны (западный и восточный типы разрезов) рифей-палеозойских и мезозойской образований Кыллахского поднятия (КП), осадочные терригенно-карбонатные образования палеозойских образований Сетте-Дабанского антиклинория (СДА); терригенный бассейн верхоянского комплекса Южно-Верхоянского синклинория (ЮВС) Восточной Якутии.

Методика изучения и опробования разрезов. В основу принципа литолого-геохимического картирования осадочных бассейнов в ЮВС, СДА, КП масштаба 1:500 000 — 1:50000 положено: составление литолого-геохимических разрезов масштаба 1:50000 за пределами рудных узлов, полей и месторождений с выделением структурно-текстурных литологических разностей и состава пород; опробование разрезов пунктирной бороздой с представительностью не менее 12 проб весом до 250 г по каждой разности в разных структурно-формационных зонах; полный спектральный анализ проб, выполненных в одной лаборатории; химический, силикатный анализы представительных разностей пород и их петрофизические свойства.

Обработка аналитических данных велась с расчётом стандартных величин оценки их значимости. По каждой разновидности терригенных, карбонатных, вулканогенно-осадочных, изверженных пород рассчитывались региональные кларки крупных складчатых структур (КП, СДА, ЮВС) и геофон (региональный кларк) всей осадочной земной коры (Кокин, 2005) с выделением в них отдельных зон геохимической спецификации на основе сравнения с литосферными кларками по А.П. Виноградову (Войткевич и др.,1990).

Процедура выделения геохимических ассоциаций касалась расчёта инертных (на уровне литосферных и региональных кларков), дефицитных (ниже литосферных и региональных кларков в 2,5 раза), избыточных (выше литосферных и региональных кларков в 2,5 раза) элементов для глинистых, песчанистых, известковистых и изверженных пород. Все выделенные группы элементов группировались в геохимические ассоциации на основе космохимической классификации (Щербаков, 1982), как наиболее достоверно отражающей динамику подвижности элементов в космохимической истории и земной коры.

Процедура отображения полученной литолого-геохимической информации заключалась в составлении: литолого-геохимических разрезов (колонок); построении отдельных или совмещённых карт, отражающих поведение элементов, ассоциации дефицитных и избыточных (относительно литосферных и региональных кларков) химических элементов на геологической основе масштаба 1:20000 — 1: 50000.

Предварительная процедура интерпретации результатов в оценке суперпозиции особенностей пространственного распространения дефицитных и избыточных элементов в зависимости от текстурно-структурных и литологических особенностей пород бассейнов седиментации относительно литосферных кларков важна тем, что в разрезах и на карте отображается региональный фон литолого-геохимической спецификации не только самих осадочных бассейнов в складчатых областях, но и конкретных осадочных формаций и комплексов среди исследуемых геологических структур.

Так например, при интерпретации литолого-геохимических разрезов карбонатно-терригенных комплексов (КП) его геохимическая спецификация относительно литосферных и региональных кларков оказалась обогащённой в западном типе разреза: Al, B, Mg, Ca, V, Cr, Mn, Fe, S, P, Cu, Zn, Cu, Pb, Ge, Ba, Hg, Sn, Au (только для пионерской свиты рифея центральной части КП); в восточном типе разреза: Ce, La, Y, Sr, P, Cu, Zn, Cu, Pb. Повышенные региональные кларки концентраций установлены для щелочных ультраосновных пород: Ce, La, Ta, Nb, Y, Yb, P. Известные рудопроявления и месторождения в КП: стратифицированные залежи Pb, Zn, Ge, P, Ba, Cu, Fe; месторождения, пространственно связанные с ультраосновными щелочными породами: Ce, La, Nb, Ta. Таким образом, уже на стадии региональных оценок выявляется связь стратифицированных рудопроявлений и месторождений P, Cu, Zn, Cu, Pb, Ge, Ba (Сардана, Уруй и др.) с надкларковыми (относительно не только литосферных, но и региональных) концентрациями этих элементов в осадочных терригенно-карбонатных формациях рифея и венда. А месторождения и рудопроявления Ta, Nb и группы La и Ce (Лединская и Горноозпрская группа месторождений) пространственно и парагенетически связаны с ультраосновными щелочными породами венда-раннего палеозоя. Пока не обнаружены месторождения B, Mg, V, Cr, Hg, кроме шлиховых ореолов киновари. Предполагается наличие ванадиевых сланцев в иниканской свите кембрия, где обнаруживаются также залежи фосфоритов с повышенными концентрациями Pb, Zn, Ag.

СДА характеризуется надкларковыми концентрациями (относительно региональных) в терригенно-карбонатных осадках кембрия — девона: Ca, Mg, V, P, Cu, Ba, As, Hg, Fe, а в покровах базальтов девона — Cu, B, Na, Mg, S, Ti, Cr, Mn, Ni, Ge; в палеозойских диабазах — B, As, Au, Cu, S. Установлены проявления золота в минерализованных дайках диабазов, бора (аксинитовая минерализация), Cu, Sb, Hg, As (реальгар-аурипигментные руды) в карбонат-кварцевых жилах. Практически все проявления меди пространственно связаны с покровами базальтов (Сагир, 1997) и дайками диабазов. Лишь проявления P, Zn, Pb, Ag устанавливаются в виде стратифицированных залежей в металлоносных чёрных сланцах кембрия.

Терригенный верхоянский комплекс ЮВС отличается надкларковыми региональными концентрациями Na, Al, Si, P, K, Ti, Fe, Mn, Co, Ni, Cu, As, S, Mo, Ag, Pb, Zn, Ga, Hg, Sn, Bi, Au; гранодиориты раннего-позднего мела ЮВС — Bi, Pb; граниты позднего мела — Bi, Sn, Mo, W.

В условиях формирования осадочных месторождений в Восточной Якутии важнейшим критерием определения источника химических элементов в них являются надрегиональные кларки концентрации, а кларки концентраций относительно земной коры могут указывать только на потенциальную геохимическую спецификацию осадочных толщ бассейнов седиментации. Для терригенных осадков это: фосфориты, металлоноснные осадки кембрия, коры выветривания, содержащие повышенные концентрации алюминия (венд).

Для стратифицированных месторождений Pb, Zn, Cu, Ge в венде характерны гетерогенные источники металлов в связи с надрегиональными кларками концентрации этих элементов во вмещающих карбонатных, терригенно-карбонатных осадках венда и щелочных ультраосновных и основных пород венда-раннего палеозоя. Это подтверждается и свинцово-изотопными данными (Войткевич, Кокин, 1979), поскольку в галенитах руд устанавливается вендские, палеозойские и мезозойские изотопы свинца. То есть, формирование стратифицированной полиметаллической минерализации венда проходило в несколько этапов.

Для стратифицированных золотокварцевых жил (Дуэт, Юр, Бриндакит и др.) в терригенном верхоянском комплексе вмещающие чёрные глинистые сланцы позднего карбона-ранней перми отличаются аномально высокими концентрациями золота, мышьяка (Кокин, 1990), которые вмещают стратифицированные золотокварцевые жилы месторождений Дуэт, Юр, Бриндакит и др. Чёрнослацевая толща, подверженная региональному метаморфизму под влиянием не только складчатости (Андриянов, 1973), но и контактового метаморфизма невскрытыми и вскрытыми интрузиями гранитоидов, является одним из источников золота в золоторудных месторождениях в породах, обладающих лучшими коллекторскими свойствами при разгруке гидротермальных растворов (Силичев, 1987; Кокин, Силичев,1987), чем алевролиты. То есть формирование пластовых золотокварцевых жил происходило в син- и постскладчатый этапы.

Для секущих золоторудных тел в обогащённых золотом терригенных породах (7,5 мг/т) и марказитах (среднее 272 мг/т) ранней перми (Нежданинское месторождение) гетерогенный источник золота и сопутствующих металлов Pb, Zn, Cu, As, W, Sb, Ag, Bi включает сами вмещающие осадочные породы и марказиты. Перераспределение золота в них происходило под влиянием регионального метаморфизма (мезозойской складчатости), контактового метаморфизма гранодиоритов ранне-позднемелового возраста (проявления золото-висмут-теллуридной минерализации: Курумское, Тенистое, Одержимое), характеризующимися превышением региональных кларков As, W, Bi, Pb, Sb, при дефиците в них золота (Кокин, 2005). То есть основным источником золота и некоторых сопутствующих металлов для данных проявлений являются вмещающие слабоуглеродистые сланцы ранней перми. С гранитоидами устанавливается лишь парагенетическая связь золота, но генетическая связь висмута, теллура, вольфрама, сурьмы.

В северо-восточном направлении от Нежданинского месторождения в ЮВС надкларковые концентрации золота в терригенном верхоянском комплексе постепенно смещаются вверх по разрезу к поздней перми (Кокин и др. 1999), а в Верхнеиндигирском районе — к раннему триасу (Аристов, 2010), в отложениях которого локализовано золоторудное месторождение Бадран (Кокин, 2002).

В обобщённых стратиграфических колонках исследуемых бассейнов осадконакопления в разной геодинамической обстановке периодически выделяются эпохи накопления или рассеяния химических элементов (Кокин, 1988), которые связаны с появлением стратифицированной минерализации в результате перераспределения концентраций под влиянием складчатости, регионального метаморфизма, вулканизма, магматизма, метасоматизма.

Процедура определения возможных источников металлов при формировании рудных узлов, полей и месторождений в осадочных бассейнах. Выделенные в разрезе земной коры стратифицированные уровни аномальных концентраций химических элементов региона, при попадании в зоны влияния последующих наложенных полигенных и полихронных процессов преобразования осадочных пород и перераспределения в них элементов, сами могут служить источником металлов при формировании эндогенных рудных узлов, полей и месторождений. Для этого при геохимическом картировании первичных, вторичных и потоков рассеяния химических элементов в масштабе 1:200000 — 1:10000 в зависимости от стадий и целей поисковых, поисково-оценочных и разведочных работ элементный состав аномальных полей отражается цветом в ассоциациях космохимической классификации элементов Ю.Г. Щербакова. Если откартированный аномальный контур полей совпадает с геохимической типизацией осадочных пород и локализованных в них рудных тел, месторождений, рудных полей, отдельных точек минерализации, то источником выделенного аномального контура металла или расположенной в ней точки минерализации, рудопроявления, месторождения, рудного поля или узла (в соответствующем масштабе картирования) служит сама осадочная толща, избыток концентраций металлов в которой может быть разного происхождения. Если внутри контура осадочной толщи располагается интрузивное тело, также характеризующееся ассоциацией типизированной как и осадочная толща, то источник металлов признаётся парагенетическим с участием тепломассопереноса интрузии. В случае, если геохимическая типизации осадков или интрузий разная, то источник металлов (например, ассоциаций с золотом) тот, какой имеет одинаковую геохимическую типизацию ассоциации с золотом.

Интерпретация результатов литолого-геохимического картирования. Суперпозиция карт-накладок на геологическую основу инертных, дефицитных (относительно региональных кларков) и аномальных контуров химических элементов даёт возможность выявить в процессе геохимического картирования не только динамику накопления или рассеяния элементов при формировании первичных, вторичных и потоков рассеяния, но и совокупность источников металлов, участвующих в формировании разных типов месторождений.

Например, для Восточной Якутии установлено, что стратифицированные кварцево-жильные тела (Дуэтское, Юрское, Оночалахское и др. месторождения), минерализованные зоны дробления и секущие золотокварцевые жилы (Нежданинское, Наганжинское, Курумское), штокверки ленточного типа (Дыбинский рудный узел с проявлениями Тенистое, Одержимый) устанавливаются только в тех местах, где вмещающими породами являются позднекарбон-раннепермские осадочные толщи, типизированные надрегиональными кларками концентраций ассоциации золота, а агентами тепломассопереноса являются дайки и интрузии разного состава и возраста, либо региональный метаморфизм. За пределами обогащённых золотом, мышьяком осадочных толщ вокруг интрузий аналогичного состава не устанавливается даже признаков золоторудной минерализации, но может устанавливается минерализация молибдена, вольфрама, олова.

Таким образом, геохимическое картирование осадочных бассейнов с использованием региональных кларков даёт возможность решать проблемы не только поисков, но источников металлов рудных месторождений разного генезиса.

Литература

Андриянов Н.Г. О взаимоотношении процессов метаморфизма и золоторудной минерализации в Южно-Верхоянском синклинории. // ДАН СССР.-1973. Т.211. -№ 2. С.434-436.

Аристов В.В. Верхоянская провинция. //Золоторудные месторождения России. Ред. М.М. Константинов. - М.:Акварель, 2010. С.123-159.

Войткевич Г.В., Кокин А.В. Изотопный состав свинца и генетические особенности некоторых месторождений в Юго-Восточной Якутии. // Геология и геофизика.- №1. 1979.

Войткевич Г.В., Кокин А.В., Мирошников А.Е., Прохоров В.Г. Справочник по геохимии.-М.:Недра, 1990. 480с.

Кокин А.В. Южно-Верхоянский мышьяковый геохимический феномен // ДАН СССР.- Т. 277. - №1.-1984. С.206-209.

Кокин А.В. Временная циклично-зональная последовательность накопления и рассеяния элементов в осадочных комплексах Якутии. //ДАН СССР.-1988.-Т.300. С.204-208.

Кокин А.В. Золото в терригенном верхоянском комплексе и изверженных породах Восточной Якутии. // Геология и геофизика.-1990.-№3. С.47-55.

Кокин А.В. Химический состав стратифицированной земной коры складчатых структур юго-восточного обрамления Сибирской платформы (Южное Верхоянье). // Геохимия.-№8.- 1994.с. 10-17.

Кокин А.В. Структурно-морфологические, минералого-геохимические и литолого-фациальные особенности локализации золотого оруденения в Верхнеиндигирском рудном районе.//Вестник Госкомгеологии РС (Я),2002. №1. С. 54-66.

Кокин А.В. Оценка перспективности рудных объектов.-Ростов-на-Дону: Ростиздат, 2005. 383с.

Кокин А.В., Силичев М.К. Литолого-петрохимические и геохимические особенности отложений вмещающих стратиформное золотое оруденение в Юго-Восточной Якутии.// Литология и полезные ископаемые.-1987.№3.. С. 119-128.

Сагир А.В. Особенности развития и металлогения Сетте-Дабанского антиклинория. // Геология и геофизика .- 1997.- Т.38. .- №4. С. 740-745.

Силичев М.К. Петрофизические свойства терригенных пород Южно-Верхоянского синклинория и их роль в локализации золотого оруденения// Геология и геофизика.-№12.-1987. С.49-56.

Щербаков Ю.Г. Периодическая система и космохимическое распределение элементов.//Геология и геофизика.-1982.-№1. С.77-84.