Рудноалтайский колчеданно-полиметаллический пояс (Россия, Казахстан) и факторы его формирования

Представлены современный металлогенический обзор Рудного Алтая и результаты изучения пород базитового ряда, связанных с антидромной контрастной базальт-риолитовой формацией, которая проявилась как следствие рифтогенных процессов. В пределах Рудноалтайского полиметаллического пояса выделяется две линейные металлогенические подзоны, вытянутые в северо-западном направлении. Основной является Змеиногорско-Зыряновская подзона: она включает 2/3 месторождений всего пояса, 3/4 запасов Zn, Pb, Cu и 4/5 запасов Au и Ag, которые ассоциируют с базальт-риолитовой формацией эмсживетского возраста. Приртышская метал-логеническая подзона - менее значимая - простирается к юго-западу от нее, тяготея к Иртышской зоне смятия, и сложена в основном образованиями базальт-риолитовой формации эйфельско-раннефаменского возраста. Становление в девоне бимодальной вулканической ассоциации шло на фоне транстенсионного режима деформирования (растяжение со сдвигом), с формированием бассейнов “pull-apart”. С учетом кинематических характеристик и пространственного положения разломов девонскую архитектуру Рудноалтайского блока можно рассматривать как комбинацию “negative flower (tulip)” структур. Анализ индикаторных редкоэлементных характеристик в породах базитового ряда указывает, что их инициальные родительские магмы являлись продуктом частичного плавления метасоматизированной литосферной мантии. Изотопные Pb-Pb реконструкции для источника рудного свинца в совокупности с выдержанностью его изотопного состава также позволяют в качестве его источника рассматривать литосферную мантию. Мантийный источник последующих базитовых фаз, вероятнее всего, соответствовал веществу астеносферы, которая должна была подняться до уровня глубинности предшествующей области плавления. Генерация существенных объемов кислых вулканических серий, с которыми генетически связаны главные колчеданно-полиметаллические месторождения, вероятнее всего, была связана с масштабным плавлением достаточно мощного терригенного осадочного чехла додевонского палеошельфа под воздействием мантийных магм. Смена типов девонского оруденения рассматривается как следствие изменения характера вулканизма, инициированного синсдвиговым растяжением земной коры. Это соответствует представлениям о формировании колчеданных рудообразующих систем в вулканогенных формациях (VMS) в связи с периодами гидротермальной активности при апвеллинге базитовых магм в обстановках растяжения. Антидромная природа развития магматизма обусловила направленную эволюцию металлогении региона, выражающуюся в смене барит-полиметаллических и полиметаллических месторождений на эмсско-эйфельском этапе (Зыряновское, Тишинское, Риддер-Сокольное), колчеданно-полиметаллическими на живетском этапе (Белоусовское, Таловское) и затем медноколчеданными на франско-раннефаменском этапе (Камышинское, Николаевское). Полученные результаты согласуются с моделью развития окраинных задуговых бассейнов, когда в процессе их постепенного расширения и отката субдуцирующей плиты происходит подъем мантийного диапира, вследствие чего нижнелитосферные очаги базитового магматизма сменяются астеносферными.

The paper presents a modern metallogenic overview of Rudny Altai and the results of the study of the volcanic rocks associated with contrasting basalt-rhyolite formation, manifested as a consequence of riftogenic processes. There are two linear metallogenic subzones within the Rudny Altai polymetallic belt that extend in a northwestern direction. The Zmeinogorsko-Zyryanovskaya subzone is the main one: it contains 2/3 of the belt's deposits, 3/4 of Zn, Pb, Cu, and 4/5 of Au and Ag, which are associated with Emsian-Givetian basalt-rhyolite formation. The Irtysh metallogenic subzons extends along the Irtysh Shear Zone, and is mainly composed of the Eifelian - Early Famennian basalt-rhyolite formation. Devonian bimodal volcanism occurred against a background of extension deformation with the formation of pull-apart basins. Taking into account the structure-kinematic characteristics of faults, the Devonian architecture of the Rudny Altai block can be considered as a 'negative flower' (tulip) structures. Based on the trace element characteristics of initial basic rocks, the original magmas were the product of partial melting of metasomatised lithospheric mantle. This is confirmed by Pb-Pb studies of galena monofractions from the Rudny-Altai volcanogenic massive sulfide (VMS-type) deposits. The magma source of the subsequent major phases probably corresponded to the asthenosphere, which may have risen to the depth of the preceding melting region. The generation of significant volumes of felsic volcanic series, to which the main VMS-type deposits are genetically related, was most likely associated with large-scale melting of thick terrigenous strata of the pre-Devonian palaeoshelf under the influence of mantle magmas. The sequence of Devonian mineralization types is considered to be a consequence of the change in the type of volcanism initiated by transtension tectonics. This is consistent with the concept that the formation of ore-forming systems VMS type is associated with periods of hydrothermal activity during the mantle upwelling under extensive tectonic settings. For this region, the antidromic nature of magmatic series caused a specific evolution trend of its metallogeny, expressed in the change of barite-polymetallic and polymetallic deposits of the Emsian-Eifelian stage (Zyryanovskoe, Tishinka, Ridder-Sokolnoe), pyrite-polymetallic at the Givetian stage (Belousovskoe, Talovskoe) and then copper-pyritic at the Frasnian-Early Famennian stage (Kamyshinskoe, Nikolaevskoe). The results obtained are consistent with the model of evolution of the marginal arc - back arc system, in which mantle uplift is associated with basin extension and plate rollback.