Геохимия Комсомольского рудного района: терригенные и магматические породы

Геохимия Комсомольского рудного района: терригенные и магматические породы

Рассматриваются характер распределения рудных элементов (Ni, Co, Cr, V, Pb, Zn, Cu, Sn, Hg, B) и петрогенных окислов (K2O, Na2O, CaO, MgO, Li2O), а также инфраструктура их корреляционных взаимосвязей в породных комплексах района: доаптском терригенном основании и апт-кампанских магматических образованиях мяочанской серии - эффузивных, слагающих вулканогенно-осадочный чехол района, и интрузивных в составе пурильского, силинского и чалбинского комплексов. Показано, что особенности химизма и структура корреляционных связей в основании обусловлены главным образом интенсивным воздействием меловых интрузий и постмагматических процессов. Подтверждена комагматичность вулканогенных образований чехла с породами меловых интрузивных комплексов. При общности геохимической специализации этих комплексов, обусловленной особенностями литосферного блока, фиксируется предпочтительная металлогеническая специализация пурильского комплекса на медь, а силинского и в меньшей степени чалбинского - на олово. Полученные данные еще раз свидетельствуют об инициирующем влиянии мантийного магматизма при формировании магматических образований мяочанской серии с возрастанием в дальнейшем степени влияния корового субстрата в последовательных комплексах: от пурильского к силинскому и затем к чалбинскому.

There are considered distribution's features for ore elements (Ni, Co, Cr, V, Pb, Zn, Cu, Sn, Hg, B) and petrogenic oxides (K2O, Na2O, CaO, MgO, Li2O) and their correlative infrastructure in the regional rock assemblages: pre-Aptian terrigenous basement and the Aptian-Campanian magmatic formations of the Myaochansky series - effusive facies, composing the regional volcanogenic-sedimentary cover, and intrusive ones being in the Purilsky, Silinsky, and Chalbinsky assemblages. Chemical and correlative features of the basement are shown to mainly depend on the intensive influence of the Cretaceous intrusions and postmagmatic processes. Effusive formations of the cover and rocks of the Cretaceous intrusive assemblages, are confirmed to be comagmatic. Although the assemblages' geochemical specialization caused by features of the lithosphere block is accordant, a preferable metallogenic specialization is fixed for each of assemblages: the Purilsky assemblage specializes in copper, and both the Silinsky and less Chalbinsky assemblages specialize in tin. The obtained data once again show the initial influence of mantle magmatism during formation of magmatic rocks of the Myaochansky series with following increase of the crust substratum influence, as followed: from the Purilsky to Silinsky and then to Chalbinsky assemblages.

Введение

Несмотря на большой объем геологических, геохимических и специальных тематических исследований, проведенных в одном из крупнейших в России Комсомольском оловорудном районе (Барсуков, Волосов, 1967, Гавриленко, 1994, Геология, минералогия и геохимия..., 1971, Кокорин и др., 1976, Шашков, 1989 и др.), вопросы источника рудного вещества здесь остаются дискуссионными. Часть исследователей (Руб, 1970; Томсон и др. 1987; Гоневчук, 1999 и др.) связывают поступление основной массы рудного вещества, и в первую очередь олова, с глубинными магматическими источниками, достигающими нижних горизонтов земной коры и верхней мантии. Другие (Павловский и др., 1998 и др.) предполагают мобилизацию рудных компонентов из терригенных толщ при формировании палингенных магматических очагов.

Настоящее исследование представляет собой очередную попытку осмыслить накопленные геохимические данные с использованием существующего математического аппарата и высказать соображения о возможном происхождении рудоносных растворов, сформировавших уникальные месторождения олова на достаточно ограниченной территории, а также подтвердить или подвергнуть сомнению представления о комагматичности эффузивных и интрузивных фаз различных магматических комплексов. Основой для этого явились результаты статистической оценки распределения рудных элементов (Ni, Co, Cr, V, Pb, Zn, Cu, Sn, Hg, B) и петрогенных окислов (K2O, Na2O, CaO, MgO, Li2O) в меловых (апт-кампанских) интрузивных и вулканогенных комплексах и доаптском терригенном основании.

Статистическая оценка заключалась в определении для каждого из комплексов усредненных статистических характеристик распределения (средних содержаний и дисперсии) названных элементов и корреляционных взаимосвязей между ними с использованием стандартного корреляционного анализа (Сегалевич, 1975; Алексеенко, Войткевич, 1979; Принципы и методика…, 1979; Ефремова, Стафеев, 1985; Чини, 1986 и др.). Она была выполнена с помощью программы Statistica for Windows версии 5.1 (Stat Soft, 1996). Полученные результаты отражены в приведенных в статье таблицах, корреляционных матрицах и блок-схемах. Использование объемных корреляционных схем позволило более компактно и наглядно, в сравнении с традиционными способами, отобразить корреляционные связи между элементами и их ассоциациями. Исходным материалом для такой оценки послужили результаты количественного спектрального (для Ni, Co, Cr, V, Pb, Zn, Cu, Sn, Hg, B) и химического (для K2O, Na2O, CaO, MgO, Li2O) анализов проб, отобранных в ходе выполнения тематических металлогенических исследований, выполненных ДВГИ ДВО РАН (всего 24518 элементо-определений).

1. Геолого-геохимический очерк

Комсомольский рудный район расположен на западной окраине северной части Сихотэ-Алинской аккреционно-складчатой области на участке сочленения Баджальской и Горинской структурно-формационных зон или одноименных террейнов. Рудно-магматический комплекс района сформировался на этапе меловой (апт-кампан) тектономагматической активизации. Он представлен эпиконтинентальными вулканогенными и вулканогенно-осадочными образованиями кислого и среднего состава, соответственно, холдаминской и амутской свит (рис. 1), залегающими с резким угловым и азимутальным несогласием на консолидированном верхнетриасово-валанжинском кремнисто-терригенном основании. Вулканогенный чехол и терригенное основание прорваны апткампанскими интрузиями пурильского, силинского и чалбинского комплексов.

Стратифицированные и интрузивные образования вмещают линейные, реже трубообразные тела оловоносных кварц-турмалиновых метасоматитов, к которым приурочено большинство месторождений и рудопроявлений района (Геология, минералогия и геохимия..., 1971; Гоневчук и др., 1976; Гоневчук, 1980; Огнянов, 1986; Асманов и др., 1988; Сорокин и др., 1995; Гоневчук, 1999 и др.).

Проявления магматизма и рудная минерализация формировались в условиях левосторонней активизации ССВ разломов Комсомольской сдвиговой зоны под действием ССЗ (340-350о) латерального сжатия, которые в сочетании с синсдвиговыми СВ-ВСВ складчатыми структурами и СЗ, ВСВ и СВ разломами определили их пространственное размещение (Огнянов, 1977, 1986; Дубровский и др., 1979; Уткин, 1989; Сучков, 1989; Митрохин, 1991; Касаткин и др., 1994; Сорокин и др., 1995; Уткин, Митрохин, 1998; Mitrokhin, 1998 и др.). Согласно Н.В. Огнянову (1986), Комсомольский рудный район входит в состав Баджало-Эзопской металлогенической зоны Хингано-Охотской оловоносной области.

Основание района в своей нижней части сложено верхнетриасовыми ритмично переслаивающимися кремнисто-яшмовыми породами мощностью более 1200 м, которые выше по разрезу сменяются нижне-среднеюрской толщей (мощностью 900-1000 м) алевролитов и алевропилитов с редкими прослоями кремней и песчаников. Верхняя часть разреза включает среднеюрско-нижнемеловые флишоидные породы, слагающие четыре макроритма: средне-верхнебайосский, титон-бериасский, верхнеюрско-нижнемеловой и валанжинский. Каждый из названных макроритмов имеет грубозернистое (обычно песчаниковое) основание с переходом в средней части к равномерно тонкому переслаиванию алевролитов и песчаников. Венчают разрез во всех макроритмах преимущественно алевролиты и аргиллиты с линзами и пачками кремнисто-глинистых сланцев. Общая мощность среднеюрско-валанжинских отложений превышает 6000 м при мощности отдельных макроритмов 1000-1600 м. Среди этих отложений выявлены чужеродные пластины кремней, спилитов и диабазов пермско-триасового возраста (Огнянов, 1991 г., не опубликовано).

Рис. 1. Геолого-структурная схема Комсомольского рудного района с элементами геодинамики (из (Mitrokhin, 1998) с изменениями).

1 - неогеново-четвертичные базальтово-долеритовые покровы с озерно-аллювиальными отложениями; 2-5 - породы мелового вулканогенного чехла: 2 - туронкампанские средние эффузивы амутской свиты, включая экструзивные и жерловые фации, 3 - сеноман-туронские конгломераты с эффузивами кислого и среднего состава третьей-пятой пачек холдаминской свиты, 4 - апт-альбские конгломераты с вулканическими породами кислого состава первой-второй пачек холдаминской свиты, 5 - апт-альбские молассовые отложения; 6-7 - породы доаптского консолидированного основания: 6 - юрско-валанжинские терригенные породы (преимущественно флиш), 7 - верхнетриасовые кремнистые и кремнисто-терригенные породы с дайками и силлами диабазов, спилиты; 8-10 - меловые интрузивные породы: 8 - монцони-тоиды силинского комплекса, 9 - калинатровые гранитоиды пурильского комплекса, 10 - калиевые граниты чалбинского комплекса; 11 - рудоносные зоны кварц-турмалиновых мета-соматитов, 12 - крупнейшие апт-кампанские вулканы: Мяочанский (М), Курмиджинский (К), Ветвистый (Вт); 13-14 - оси апт-кампанских синсдвиговых синклинальных прогибов (1) и антиклинальных выступов (2) консолидированного основания: Западного (З), Огненского (О), Восточного (В), Чалбинского (Ч), Центрального (Ц) и Элиберданского (Э); 15 - интрузивные массивы: Чалбинский (Ч), Силинский (С), Верхне-Силинский (В), Сектахский (Ст), Пуриль-ский (П); 16 - разломы (1), в том числе прослеживаемые под перекрывающими толщами (2); 17-19 - элементы строения и геодинамики формирования Комсомольской сдвиговой зоны (КСЗ) (по (Уткин, 1989 с изменениями): 17 - крупнейшие рудо- и магмоконтролирующие ССВ-СЮ левые сдвиги КСЗ: Ам - Амутский, Сл - Солнечный, Лу - Лучистый, Пр - Пере-вальный, Л - Левобережный; 18 - границы КСЗ (Чалбинская и Холдаминская сдвиговые зоны) с направлением относительного перемещения геоблоков, обеспечившего сдвиговый геодина-мический режим развития КСЗ; 19 - направление инициирующего латерального сжатия; 20 - СЗ и ВСВ рудо- и магмоконтролирующие разломы: Сектахский (С), Курмиджа-Пурильский (К), Силинский (С); 21 - элементы залегания пород в доаптском консолидированном основании.

Породы основания, судя по полученным средним содержаниям петрогенных окислов (табл. 1), нормированным к средним кларкам для терригенных пород (k), содержат пониженные концентрации CaO (0.41k) и MgO (0.6k), нормальные - K2O (1.06k) и высокие Na2O (3.51k) и Li2O (13.20k). Нормированные к кларкам средние содержания рудных элементов (см. табл. 1) фиксируют обедненность элементами группы железа: Ni (0.20k), Co (0.38k), V (0.39k) и Cr (0.57k); близость к норме концентраций Zn (0.80k) и Cu (0.95k); повышенные концентрации Sn (1.60k), B (2.10k), Hg (2.35k) и Pb (2.85k). Проведенный корреляционный анализ перечисленных элементов выявил достаточно высокие положительные зависимости в отдельных группах элементов (рис. 2В, 4В). Так, высокими значениями коэффициентов парных корреляций отличаются элементы группы железа; положительно коррелируется литий с бором, калием и натрием, тогда как последние имеют хотя и слабую, но отрицательную корреляцию между собой (рис. 2В). Устойчивы положительные корреляции между всеми элементами группы железа и рудными элементами. Высокая отрицательная корреляционная связь калия с кальцием, никеля с литием, натрия с бором, медью и цинком (рис. 2В, 5В); а также высокие положительные корреляции калия с бором и рудных элементов (Pb, Zn, Cu, Sn) между собой (рис. 2В, 4В) могут свидетельствовать о значительной роли процессов син- и постмагматической переработки терригенных пород в перераспределении рудных и рудообразующих элементов в течение длительного времени. Сказанное согласуется с данными по абсолютному возрасту син- и постмагматических образований района (Геология, минералогия и геохимия..., 1971; Бондаренко, Ковальчук, 1972; Дубровский и др., 1979; Гоневчук и др., 1994 и др.), анализ которых (Сорокин и др., 1995, Mitrokhin, 1998) показывает, что все эти процессы протекали в общей сложности в течение 50 млн лет - с апта по кампан включительно.

Геохимический анализ отложений холдаминской свиты проведен в целом без разделения на микроритмы. Сравнение средних содержаний щелочных и щелочноземельных элементов в породах холдаминской свиты со средними кларками для кислых эффузивных пород (см. табл. 1) свидетельствует об их обедненности CaO (0.67k), K2O (0.71k) и Na2O (0.77k), близкой к норме концентрации MgO (1.15k) и о насыщенности Li2O (13.90k).

Среди рудных элементов установлена пониженная концентрация Zn (0.68k), нормальная - Co (0.95k) и V (1.10k), повышенная - Ni (1.56k) и Pb (2.10k), высокая - Cu (5.59k), Sn (6.02k) и B (15.69k). В связи с тем, что при геохимическом анализе пород холдаминской свиты в одной выборке объединены пробы, которые, вероятно, относятся к различным магматическим комплексам, количество полученных парных корреляционных связей здесь заметно ниже, чем в выборках по породам из других исследованных нами комплексов (рис. 2Б, 4Б, 5Б). Определенный интерес представляют заметные корреляции олова: положительные - с литием, калием и натрием; отрицательные - с хромом, кальцием, свинцом и цинком. Кроме того, устойчивая положительная корреляция наблюдается у ртути с элементами группы железа (кобальт, ванадий). Другие парные корреляционные зависимости, на наш взгляд, являются малоинформативными.

Рис. 3. Матрицы парных коэффициентов корреляции между рудными и петрогенными элементами в интрузивных комплексах Комсомольского рудного района

А - чалбинский; Б - силинский, В - пурильский. В верхней половине матриц указаны объемы выборок. Серым цветом показаны устойчивые корреляционные связи, для которых значения коэффициентов корреляции равные или превышают критические, полученные исходя из критерия Фишера t Ј tq = |rк|(n-2)1/2/(1-rк2)1/2 при q = 0.95.

Амутская свита (K2am) сложена пироксеновыми, реже роговообманково-пироксеновыми андезитами и плагиоандезитами, их туфами или порфировыми разностями. В средней части разреза общей мощностью 2200 м, прослеживается горизонт туфов риолитовых порфиров (мощностью до 80 м), делящий свиту на две пачки: нижнюю пирокластическую и верхнюю эффузивную. Породы свиты, как единодушно считается (Руб и др., 1962; Главацкая, Кошман, 1964; Геология, минералогия и геохимия..., 1971; Гоневчук и др., 1976; Гоневчук, 1980; Огнянов, 1986; Асманов и др., 1988; Сорокин и др, 1995 и др.), комагматичны интрузивам силинского комплекса. Относятся они (Гоневчук, 1980) к ряду нормальных пород, недосыщенных щелочами и железом.

Наиболее основными являются высококалиевые андезиты, контактирующие с риолитовыми порфирами маркирующего горизонта. В породах свиты фиксируются пониженные концентрации породообразующих окислов: K2O (0.79k); Na2O (0.48k); CaO (0.60k) и MgO (0.78k). Исключение составляет Li2O с концентрацией в 25.6 раза превышающей кларковое. Средние содержания рудных элементов, нормированные к их кларкам, указывают на объединенность пород свиты Ni (0.15k) и Co (0.77k); на близкие к норме содержания V (1.17k), Zn (1.29k) и Cr (1.31k), обогащенность Hg (1.51k), Cu (2.47k), B (6.43k) и насыщенность Sn (16.03k - основные разности пород, 8.10k - кислые).

В породах амутской свиты установлены положительные корреляционные зависимости щелочноземельных элементов (Ca, Mg) между собой, с натрием и с элементами группы железа; полиметаллы (Pb, Zn) положительно коррелируются между собой, с литием, калием и элементами группы железа (Co, Ni); кроме этого калий имеет положительные корреляции с литием, бором и медью, олово - со свинцом и цинком (рис. 2А, 4А, 5А). Установлены отрицательные корреляционные зависимости лития с элементами группы железа (Ni, Co, Cr, V), магнием, бором и оловом; натрия - с кобальтом, медью, свинцом, цинком, ртутью, бором и оловом; калия - с ванадием, кальцием и магнием; ртути - с элементами группы железа (Ni, Cr, V) и магнием (рис. 2А, 4А, 5А).

Пурильский интрузивный комплекс (K1-2) (Гоневчук и др., 1976) представлен существенно натровыми кварцевыми габбро-диоритами и диоритовыми порфиритами; меланократовыми и лейкократовыми гранодиоритами и гранодиорит-порфирами; плагиогранитами и гранит-порфирами при преобладании гранодиоритов. Они слагают массивы, приуроченные к зонам крупных ССВ, СЗ и ВСВ разломов: Холдаминского, Солнечного, Сектахского, Силинского и др. Крупным массивам (Пурильскому, Верхне-Силинскому, Сектахскому) присуще отчетливо зональное строение: от центра к периферии кислые разности сменяются более основными. Наиболее основные породы краевой фации сопровождаются дайками диоритовых порфиритов. В минеральном составе пород комплекса из полевых шпатов наблюдаются: плагиоклазы лабрадор-битовнитового состава (в диоритовых разностях) и андезин (в кислых), иногда анортоклаз и микроклин. Из темноцветных минералов развиты биотит (преобладает), амфиболы - роговая обманка трех разновидностей (зеленая, коричневая, гастингститовая), кумингтонит, пироксены - авгит и гиперстен. Наиболее характерная петрохимическая черта пурильских гранитоидов - преобладание в их составе натрия над калием, что особенно отчетливо проявляется в гранитах. По составам биотитов (Гоневчук, Никольский, 1976) предполагается кристаллизация пород комплекса в нормально-щелочных условиях.

Рис. 4. Блок-схемы устойчивых положительных корреляционных связей (см. рис. 2, 3) между рудными и петрогенными элементами в породах: А - амутской свиты; Б - холдаминской свиты; В - терригенного основания; Г - чалбинского комплекса; Д - силинского комплекса; Е - пурильского комплекса

По средним содержаниям окислов, нормированным к кларкам, в пурильских гранитоидах (см. табл. 1) фиксируются пониженные концентрации K2O (0.62k) и Na2O (0.83k); повышенные - CaO (1.40k) и MgO (1.95k); высокие - Li2O (27.90k). Что касается рудных компонентов, то породы комплекса явно обеднены Zn (0.56k) и Hg (0.56k); содержат повышенные концентрации элементов группы железа - Ni (1.75k), Co (1.80k), V (1.97k), Cr (2.43k), а также Pb (2.15k); и сильно обогащены B (6.46k), Cu (6.55k) и Sn (8.63k). Обращает внимание малое количество парных корреляционных связей отдельных элементов (рис. 3В, 4Е, 5Е) при достаточно высоких их абсолютных значениях, что впрочем может объясняться меньшим количеством анализов по сравнению с породами других комплексов. Высокие (значимые) положительные парные корреляции установлены для лития с натрием; цинка с никелем, хромом, кальцием, магнием и свинцом; меди с бором, оловом и свинцом; кальция с хромом, кобальтом и магнием. В то же время выявлены отрицательные корреляционные зависимости натрия с хромом, кальцием и магнием, а также лития с магнием и калия с кальцием.

Силинский интрузивный комплекс (K2) (Руб и др., 1962) включает в себя повышеннокалиевые (монцонитоидные) кварцевые габбро, кварцевые диориты, гранодиориты, а также пироксенсодержащие, турмалиновые и лейкократовые граниты с резким преобладанием кварцевых диоритов и гранодиоритов. Эти породы получили широкое распространение в центральной части района, где слагают Силинский массив. В меньшей степени они проявлены на севере, слагая слабо эродированную Лево-Хурмулинскую интрузию. Еще реже они встречаются на юге. Минералогически породы комплекса характеризуются высокой основностью плагиоклаза; присутствием гиперстена и авгита не только в основных разностях, но и в гранитах; почти полным отсутствием первично-магматической роговой обманки (за исключением пироксенсодержащих гранитов). Среди акцессориев наиболее часто встречается ильменит при очень небольших количествах магнетита. По петрохимическим признакам породы силинского комплекса наиболее близки гранитоидам андезитового ряда (Таусон, 1977) с некоторыми отклонениями к монцонитоидам.

В сравнении с кларками, породы комплекса обнаруживают явную недосыщенность CaO (0.4k), MgO (0.58k) и Na2O (0.66k); нормальную концентрацию K2O (0.99k) и аномально высокое содержание Li2O (39.5k) (см. табл. 1). Для рудных компонентов имеют место явно низкие концентрации Ni (0.34k), V (0.75k) и Co (0.78k); близкие к норме - Pb (0.9k); повышенные - Cr (1.26k), Cu (1.43k) и Hg (1.97k); высокие - Zn (3.25k), Pb (3.91k), B (11.43k) и Sn (16.49k - средние разности пород, 8.25k - кислые). По обилию значимых коэффициентов парных корреляций гранитоиды силинского комплекса сопоставимы с эффузивами амутской свиты и породами терригенного основания (ср. рис. 2-5). Из всего обилия корреляционных связей отметим положительные корреляции элементов группы железа (Ni, Co, Cr, V) между собой, а также с кальцием, медью, цинком и оловом (Ni, Co); лития с натрием, калием, свинцом и ртутью. Кроме этого высоки положительные корреляции олова и свинца между собой, а также с медью и бором. В то же время установлены отрицательные корреляции лития, калия, натрия и магния с элементами группы железа (Ni, Co, Cr, V) и оловом (рис. 3Б, 4Д, 5Д). Кроме этого, литий, калий и натрий отрицательно коррелируются с кальцием и магнием; цинк с натрием, ртутью и магнием; медь с магнием и ртутью; свинец и бор с ртутью и кальцием (рис. 3Б, 4Д, 5Д).

Чалбинский интрузивный комплекс (K2) представлен калиевыми крупнозернистыми биотит-роговообманковыми гранитами одноименного массива, сменяющимися среднезернистыми разностями в эндоконтактовой зоне. Кроме того, к нему относятся мелкозернистые биотитовые граниты из секущих массив даек. К минералогическим особенностям пород комплекса следует отнести высокую основность плагиоклаза, присутствие среди акцессориев ильменита и граната и отсутствие магнетита. В петрохимическом отношении они характеризуются пересыщенностью глиноземом, высоким отношением калия к натрию и близостью к гранитоидам известково-щелочного ряда.

Нормированные к кларку средние содержания окислов (см. табл. 1) показывают недосыщенность Na2O (0.76k); близкое к норме содержание MgO (0.92k) и K2O (1.08k); повышенное - CaO (1.28k); высокую концентрацию Li2O (23.2k). Среди рудных элементов пониженную концентрацию имеют V (0.72k), Co (0.78k), Zn (0.73k); близкую к норме - Cr (0.90k), повышенную - Pb (1.30k), Ni (1.43k), Cu (1.46k), Hg (1.71k); и высокую - B (3.92k) и Sn (7.26k). По количеству значимых парных корреляционных связей гранитоиды чалбинского комплекса несколько уступают силинским, хотя характер их аналогичен. Здесь элементы группы железа (Ni, Co, Cr, V) также положительно коррелируются между собой и с оловом, цинком, кальцием и магнием. Установлена положительная корреляционная зависимость щелочей (Li, K, Na) между собой и лития с медью; цинк положительно коррелируется со свинцом, бор с оловом; ртуть с магнием (рис. 3А, 4Г, 5Г). По количеству значимых отрицательных связей чалбинские гранитоиды заметно отличаются от других магматических пород района (рис. 3, 5Г-Е). Здесь следует отметить высокие значения отрицательных коэффициентов парных корреляций олова и бора со щелочами (Li, K, Na) и меди с цинком (рис. 5Г).

Обсуждение полученных результатов

Как указывалось во введении, настоящим исследованием предполагается уточнить представления о происхождении рудоносных гидротермальных растворов и комагматичности эффузивных и интрузивных фаз различных магматических комплексов.

Долгое время считалось (Барсуков, 1957; Лугов, 1964; Гоневчук и др., 1976 и др.), что высокие концентрации рудных и рудогенных элементов в гранитах и накопление их в породообразующих минералах могут служить показателем их потенциальной рудоносности. Работами Л.В. Таусона (1964, 1965), В.Л. Барсукова (1964) и многих других исследователей доказано, что повышенные концентрации рудных элементов в гранитах не являются однозначным доказательством их рудоносности. По мнению Л.Н. Овчинникова (1967) неравномерное содержание элементов в породе, фиксируемое высокими значениями дисперсии, имеет большее значение в качестве критерия потенциальной рудоносности, чем абсолютное содержание металла. Как правило, дисперсия концентраций этих элементов в рудоносных интрузиях выше, чем в нерудоносных. Уровень концентраций профилирующих рудных (Pb, Zn, Cu, Sn) и рудогенных (B) элементов в породах, слагающих Комсомольский рудный район, свидетельствуют об общей высокой "зараженности" этими элементами всех породных комплексов района, достигающей максимума в силинских гранитоидах и комагматичных им эффузивах амутской свиты. Проведенный анализ дисперсии содержаний интересующих нас элементов свидетельствует, что наибольшей неравномерностью отличаются опять же породы силинского комплекса и амутской свиты. Таким образом, получено еще одно подтверждение наиболее высокой потенциальной рудоносности пород силинского комплекса, особенно в отношении свинца, цинка, олова и бора. Относительно меди более перспективными представляются гранитоиды пурильского комплекса, имеющие самый высокий показатель дисперсии этого элемента.

Полученные результаты не дают оснований утверждать унаследованность магматическими породами геохимической специализации пород терригенного основания. Выявленные в породах основания повышенные (относительно кларка) концентрации олова, бора, свинца и ртути, вероятно, свидетельствуют об обогащенности этими рудными элементами земной коры (возможно и верхней мантии) как о явлении сугубо закономерном, характерном для азиатской ветви Тихоокеанского рудного пояса в целом (Смирнов, 1945). При этом необходимо иметь в виду, что металлогеническая специализация того или иного участка коры напрямую зависит от геохимических особенностей магматических пород, проявленных на данной территории, что, в свою очередь, является отражением глубинной вещественной специфики (неоднородности) (Кравченко, 1998). Сама зависимость, показанная в цитируемой работе на примере олова и свинца, состоит в устойчивом тяготении рудных скоплений как раз к областям развития тех магматических пород, которые обогащены рудными элементами. В этом смысле не являются исключением и интрузивные породы мяочанской серии, о высокой потенциальной рудоносности которых уже говорилось выше. Кроме того, прослеживается неоспоримое влияние на распределение элементов в терригенном основании постмагматических флюидов, генерировавшихся интрузивными породами мяочанской серии. Действительно, все породы терригенного основания в той или иной степени подверглись воздействию этих флюидов, сопровождавшемуся изменениями минерального и химического состава пород (Кокорин и др., 1976). Структура устойчивых положительных корреляционных связей между элементами в осадочных породах (рис. 4В) интегрирует в себе, в сущности, все те связи, которые характерны для каждого из меловых магматических комплексов в отдельности (ср. рис. 4А-Е). Иными словами, этим геохимически фиксируется последовательное воздействие на терригенное основание магматических образований мяочанской серии. Сказанное еще раз свидетельствует, что геохимические особенности района обусловлены в значительной мере воздействием глубинных процессов, а роль терригенного основания как геохимического фактора была не столь существенной, как это предполагают некоторые исследователи и сейчас (Павловский и др., 1998).

Отложения холдаминской свиты по содержанию петрогенных окислов и рудных элементов (см. табл. 1) наиболее близки гранитоидам пурильского комплекса, а по концентрации бора более соответствуют силинскому. По характеру корреляционных связей (рис. 2Б, 4Б, 5Б) эти породы имеют множество черт сходства с пурильским и чалбинским интрузивными комплексами. Обращает внимание наличие во всех перечисленных породах высоких положительных корреляционных зависимостей цинка с никелем и хромом и лития с натрием и устойчивые отрицательные корреляции олова со щелочами (Na, K, Li), что может свидетельствовать о заметной роли гидротермальных постмагматических процессов. Аналогичный характер корреляционных зависимостей установлен нами ранее в рудовмещающих метасоматитах (кроме грейзенов) района (Семеняк, 1978).

Породы амутской свиты, слагающие обширные покровы, в основном, в северной части района в пределах Амутской мульды (см. рис. 1), отличаются пониженными (относительно кларка) концентрациями щелочных и щелочноземельных окислов и кобальта; весьма обеднены никелем; заметно обогащены хромом, ванадием, цинком и медью и очень богаты литием, свинцом, оловом и бором (см. табл. 1). Уровни концентраций проанализированных элементов, характер корреляционных связей подтверждают правомерность объединения андезитов и гранитоидов повышенной основности в составе силинского вулканоплутонического комплекса. Следует отметить в обеих фациях пород высокие положительные корреляционные зависимости лития с калием и натрием; цинка с литием, никелем и кобальтом и отрицательные лития с элементами группы железа (Ni, Co, Cr, V).

Гранитоиды пурильского комплекса отличаются заметно меньшим количеством значимых парных корреляционных связей, из которых обращают на себя внимание положительные корреляции цинка с элементами группы железа (Ni, Co, Cr, V) (см. рис. 3В, 4Е) и меди с оловом, бором и ртутью. То есть, одновременно существуют положительные связи между существенно коровыми и существенно мантийными элементами, что может свидетельствовать о частичной мобилизации вещества сиалической коры при формировании магматического очага. Малое количество значимых корреляционных зависимостей также свидетельствует о малой длительности существования магматического очага, не позволившей установиться устойчивому химическому равновесию. В то же время, высокие уровни концентраций и дисперсии свинца, меди, бора и, в меньшей степени, олова подтверждают потенциальную рудоносность комплекса на эти элементы, что нашло отражение в развитии в пределах его ареала рудопроявлений с медью, молибденом, золотом и зон слабо оловоносных турмалиновых метасоматитов. Медная минерализация широко развита в рудах Фестивального месторождения, наиболее близко расположенного к ареалу пурильских гранитоидов.

Монцонитоиды силинского комплекса характеризуются наиболее высокими значениями средних концентраций профилирующих рудных элементов (за исключением меди) и их дисперсии, что весьма достоверно свидетельствует об их потенциальной рудоносности. Прямым подтверждением этому служит обилие оловорудных рудопроявлений и месторождений, включая и весьма крупные, которые тяготеют к ареалам развития пород рассматриваемого комплекса. Статистически значимые положительные корреляционные зависимости всех анализируемых рудных элементов, в том числе и предположительно корового происхождения (Pb, Zn), с элементами группы железа косвенно свидетельствуют о высокой роли мантийного вещества и частичной ассимиляции им материала вмещающих терригенных пород при формировании магматического расплава. Обилие значимых корреляционных зависимостей указывает на достаточно длительный период существования гибридного расплава, во время которого устанавливается устойчивое химическое равновесие. Положительные корреляции части рудных элементов (Pb, Zn, Cu) с литием и отрицательные - остальных элементов со щелочами могут говорить также о заметной роли постмагматических процессов при формировании химического состава пород комплекса.

Гранитоиды чалбинского комплекса имеют повышенные концентрации большинства рудных элементов, профилирующих для рудного района (Pb, Cu, Sn, B). Относительно низкий уровень дисперсий содержаний этих элементов в породах комплекса свидетельствует, что основная масса рудных компонентов рассеяна в породообразующих минералах. Это отражает невысокую потенциальную рудоносность гранитоидов комплекса, которая частично реализована в развитых в обрамлении Чалбинского массива высокотемпературных кварц-полевошпатовых, кварц-турмалиновых и грейзеновых рудопроявлениях олова. Наличие значимых положительных корреляций отдельных рудных элементов (Zn, Sn, Cu) с элементами группы железа указывают на участие мантийного (базитового) вещества в формировании пород комплекса. Вместе с тем более высокие, чем в породах других комплексов, значения коэффициентов парных корреляций между щелочами (особенно лития с калием и натрием) могут свидетельствовать о ведущей роли в этом процессе сиалического корового материала.

Заключение

1. Геохимические особенности терригенных пород основания Комсомольского рудного района фиксируют длительное и интенсивное воздействие интрузий мяочанской серии и постмагматических процессов. Структура устойчивых положительных корреляционных связей между элементами интегрирует не только (и не столько!) особенности химизма пород, определенные их генезисом, но и связи, которые характерны для каждого из меловых магматических комплексов. Поэтому надо осторожно относится к утверждению о первичном обогащении пород основания рудогенными элементами и последующей их ремобилизации в период формирования рудоносных магматических комплексов.

2. Вулканогенно-осадочные образования холдаминской свиты имеют черты геохимического сходства со всеми интрузивными комплексами района, что, скорее всего, является следствием объединения в единой выборке достаточно отличных пачек пород, каждая из которых (или их группа) могут быть комагматами различных интрузивных комплексов единой мяочанской серии. Не исключено воздействие и на них более поздних интрузий и постмагматических процессов.

3. Андезиты амутской свиты имеют отчетливое геохимическое сходство с гранитоидами силинского комплекса, эффузивными аналогами которых они являются.

4. Высокие значения средних содержаний рудогенных компонентов (Sn, Cu, B, Zn) в интрузивных породах пурильского, силинского и чалбинского комплексов свидетельствуют об их общей геохимической специализации, обусловленной особенностями литосферного блока. Однако, разные уровни дисперсии средних содержаний отмечают предпочтительную металлогеническую специализацию пурильского комплекса на медь; силинского и в меньшей степени чалбинского - на олово.

5. Формирование пород различных магматических комплексов мяочанской серии происходило при участии мантийного и корового вещества. При этом степень влияния корового субстрата возрастает в последовательных комплексах (Гоневчук, 1999). Это может свидетельствовать об инициирующем влиянии мантийного магматизма с последующей миграцией магматического очага в породы сиалического основания с образованием разноуровневых магматических камер смешанного происхождения: корово-мантийного - для пурильского комплекса; мантийно-корового - для силинского; существенно корового - для чалбинского.

Литература

1. Алексеенко В.А., Войткевич Г.В. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых. М.: Недра, 1979. 321 с.

2. Асманов В.Я., Вокуев А.Л., Гоневчук В.Г. и др. Металлогения Комсомольского рудного района // Металлогения главных оловорудных районов юга Дальнего востока. Владивосток: ДВО АН СССР, 1988. С. 85-113.

3. Барсуков В.Л. К геохимии олова // Геохимия. 1957. № 1. С. 36-45.

4. Барсуков В.Л. О металлогенической специализации гранитоидных интрузий // Химия земной коры. М.: Наука, 1964. С. 196-214.

5. Барсуков В.Л., Волосов А.Г. Геохимический метод прогноза оруденения на глубину и обнаружения слепых рудных тел на сульфидно-касситеритовых месторождениях // Геохимия. 1967. № 11. С. 17-24.

6. Бондаренко Е.И., Ковальчук Т.К. Новые данные по абсолютному возрасту оруденения Сихотэ-Алинской складчатой области // Геология и минералогическое сырье Дальнего Востока: Мат. науч. конф. по геологии и минеральному сырью Дальнего Востока. Сб. ст. Вып. 2. М., 1972. С. 93-109.

7. Войткевич Г.В., Мирошников А.Е., Поваренных А.С., Прохоров В.Г. Краткий справочник по геохимии. М.: Недра, 1970. 278 с.

8. Гавриленко В.В., Огнянов Н.В., Кузьменко В.К. и др. Структурные и геохимические закономерности локализации оруденения на месторождении Соболином // Геология рудных месторождений. 1985, Т. XXVII, Вып. 4. С. 50-59.

9. Геология, минералогия и геохимия Комсомольского района Е.А. Радкевич - ред. М.: Наука, 1971. 335 с.

10. Главацкая В.Н., Кошман П.Н. Мяо-Чанская магматическая серия и ее металлогенические особенности // Геоморфология, палеогеография, геология, полезные ископаемые Приамурья. Хабаровск, 1964. С. 34-38.

11. Гоневчук В.Г. Оловоносные системы Дальнего Востока: магматизм и рудогенез: Дисс. ... доктора геол.-минер. наук. Владивосток: ДВО РАН, 1999. 387 с.

12. Гоневчук В.Г., Гоневчук Г.А., Никольский Н.С. Интрузивные породы Комсомольского района и связь оруденения с магматизмом // Металлогения Востока СССР. Владивосток: ДВНЦ АН СССР. 1976. С.10-27.

13. Гоневчук В.Г., Гоневчук Г.А., Герасимов Н.С. Место и особенности генезиса пурильских гранитоидов в составе мяочанской оловоносной серии Дальнего Востока // Тихоокеанская геология. 1994. № 5. С. 66-73.

14. Гоневчук Г.А. Магматические образования Комсомольского района и основные черты их металлоносности: Автореф. дисс. ... канд. геол.-минер. наук. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1980. 32 с.

15. Дубровский В.Н., Малиновский Е.П., Родионов С.М. Структура и зональность оловорудных месторождений Комсомольского района. М.: Наука, 1979. 135 с.

16. Ефремова С.В., Стафеев К.Г. Петрохимические методы исследования горных пород. Справочное пособие. М.: Недра, 1985. 511 с.

17. Кокорин А.М., Коростелев П.Г., Гоневчук В.Г. и др. Метаморфизм пород и некоторые особенности локализации рудоносных зон Комсомольского района // Металлогения Востока СССР. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1976. С. 28-77.

18. Костов И. Гетерогенизация земной коры и металлогения // Эндогенное рудообразование. М.: Наука, 1985. С. 48-56.

19. Кравченко Н.С. Вещественные неоднородности геологических объектов.

20. Владивосток: Дальнаука, 1998. 184 с.

21. Лугов С.Ф. О металлогенической специализации мезозойских гранитоидов Чукотки // Металлогеническая специализация магматических комплексов. М.: Недра, 1964. С. 187-197.

22. Овчинников Л.Н. Механизм и термодинамические условия магматогенного рудообразования // Геология рудных месторождений. 1967. Т. 9, № 5. С. 44-58.

23. Огнянов Н.В. Структурные особенности Комсомольского рудного района // Геология и металлогения Приамурья. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1977. С. 85-95.

24. Огнянов Н.В. Геология оловорудных районов Хингано-Охотской оловоносной области. Комсомольский оловоносный район // Геология оловорудных месторождений СССР. Т. 2, кн. 1. М.: Недра, 1986. С. 350-378.

25. Плющев Е.В., Шитов В.В. Геохимия и рудоносность гидротермально-метасоматических образований. Л.: Недра, 1985. 247 с.

26. Принципы и методика геохимических исследований при прогнозировании и поисках рудных месторождений. М.: Недра, 1979. 47 с.

27. Руб М.Г. Особенности вещественного состава и генезиса рудоносных вулканоплутонических комплексов. М.: Наука, 1970. 363 с.

28. Сегалевич С.Ф. Использование корреляционного анализа при интерпритации аномалий различного состава и контрастности // Геология и геофизика. 1975. № 12. С. 72-81.

29. Семеняк Б.И. Геохимические особенности локализации оловянного оруденения в Комсомольском районе//Рудоносность Дальнего Востока. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1978. С. 98-105.

30. Смирнов С.С. Об олово-вольфрамовом оруденении Востока СССР // Изв. АН СССР, сер. геол. 1945. № 6. С. 47-56.

31. Сорокин Б.К., Митрохин А.Н., Касаткин С.А. Сравнительный анализ

32. дислокаций апт-кампанского вулканогенного и доаптского терригенного комплексов Комсомольского района (на примере Фестивального месторождения) // Тихоокеанская геология. 1995. Т. 14, № 5. С. 46-56.

33. Сучков В.И. Геолого-структурные условия размещения оруденения в центральной части Комсомольского рудного района: Автореф. дисс. ... канд. геол.-минер. наук. Владивосток: ДВО АН СССР, 1989. 23 с.

34. Таусон Л.В. Геохимия редких элементов в изверженных горных породах и металлогеническая специализация магм // Химия земной коры. Т. 2. М.: Наука, 1964. С. 229-239.

35. Таусон Л.В. Геохимические типы и потенциальная рудоносность гранитоидов. М.: Наука, 1977. 280 с.

36. Таусон Л.В., Дубов Р.И., Козлов В.Д., Кузьмин М.И. Геохимическое значение дисперсий концентраций редких элементов в гранитоидах // Вопросы геохимии изверженных горных пород и рудных месторождений Восточной Сибири. М.: Наука, 1965. С. 12-22.

37. Томсон И.Н., Кравцов В.С., Полохов В.П. и др. Источники рудного вещества отдельных групп эндогенных месторождений. Оловорудные месторождения // Эндогенные источники рудного вещества. М.: Наука, 1987. С. 174-186.

38. Уткин В.П. Сдвиговые дислокации, магматизм и рудообразование. М.: Наука, 1989. 166 с.

39. Уткин В.П., Митрохин А.Н. Металлогения и геодинамика Комсомольского оловорудного района // Металлогения, нефтегазоносность и геодинамика Северо-Азиатского кратона и орогенных поясов его обрамления: Мат. II Всеросс. металлогенич. совещания. Иркутск: Сантай, 1998. С. 408-409.

40. Чини Р.Ф. Статистические методы в геологии. М.: Мир, 1986. 189 с.

41. Шашков А.А. Критерии литогеохимических поисков слепого оловосульфидного оруденения (на примере Комсомольского рудного района: Автореф. дисс. ... канд. геол.- минер. наук. М.: ИМГРЭ АН СССР, 1989. 28 с.

42. Mitrokhin A.N. Cretaceous volcanogenic sedimentary basins and folding in the Komsomolsky tin ore region, Khabarovsk Territory, Russia // Geoscience Journal. 1998. V. 2, № 3. P. 124-133.

43. Statistica for Windous (Computer program manual). Tulsa: Stat Soft Inc., 1996. 597 p.