УДК 551.24:55.553.3 Современные состояние изученности геодинамики и металлогении Жонгаро- Балхашской складчатой системы

Горный журнал Казахстана. Научно-технический и производственный. - 2015, №3. – С. 8-12
УДК 551.24:55.553.3
Сейтмуратова Э.Ю., Аршамов Я.К., Баратов Р.Т., Бакдаулеткызы С, Даутбеков Д.О.,
Сатемирова Ж.И.
Современные состояние изученности геодинамики и металлогении ЖонгароБалхашской складчатой системы
Жонгар-Балқаш қатпарлы жүйесінің геодинамикасы мен металлогениясының
зерттелінуінің қазіргі жғдайы
The modern state of study of Geodynamics and metallogeny
of the Zhungar-Balkhash fold system
АННОТАЦИЯ
В статье дается обобщение изученности геодинамики и металлогении Жонгаро-Балхашской
складчатой системы. Приводятся результаты структурно-формационнного районирования с
актуалистических позиций, палеогеодинамические обстановки и связанные с ними минерагения.
АНДАТПА
Мақалада Жонгар-Балқаш қатпарлы жүйесінің геодинамикасы мен металлогениясының
зерттелінуінің жалпылама жағдайы берілген. Құрылымдық-формациялық аудандастырудың
актуалдық позциясы, минерагениямен байланысты палеогеодинамикалық жағдайы келтірілген.
ANNOTATION
The article provides a summary of study of Geodynamics and metallogeny of the ZhungarBalkhash fold system. The results of structural formational zoning with actualistic positions, paleo
geodynamic settings and associated minerageny.
Ключевые слова:
металлогения, геодинамика, вулкано-плутонический пояс, структурноформационные зоны, месторождения.
Түйінді сөздер: металлогения,
формациялық белдем, кенорны.
геодинамика,
жанартау-плутондық
белдеу,
құрылымдық-
Keywords: metallogeny, geodynamics, volcano-plutonic belt, structural-formational zone, deposits.
Жонгаро-Балхашская складчатая система (ЖБСС) – это огромный блок земной коры (ЗК)
расположенный между каледонскими скалдчатами системами: Кокшетау-Тяньшанской,
ограничивающейего с запада и северо-запада и Шынгыс-Тарбагатайской,граничащей с ним на
северо-востоке и востоке.
Учитывая, что на территории ЖБСС расположено несколько важнейших для Казахстана
горно-рудных районов (Конырадский, Акшатауский, Акжальский, Саякский, Текелийский и др.),
регион интенсивно изучался не одним поколением геологов, принадлежащих к различным
геологическим школам [1-8,12 и др.], так как обеспечение надежной сырьевой базой крупнейшие в
республике названнные горно-рудные объекты всегда была одной из главнейших задач. Именно
поэтому в Казахстанской геологии регионе проведены все виды региональных мелкосреднемасштабных и крупномасштабных работ, огромные объемы поисковых, поисковоразведочных и тематических исследований.
Темп геологических исследований в регионе к концу XX века резко сократился по
общеизвестным объективным причинам. Тем не менее, именно в эти годы сотрудниками ИГН им.
К.И.Сатпаева были проведены такие работы как: «Геология и металлогения Балхашского сегмента
земной коры (1982-1992 г.г)» и Геологическое доизучение масштаба 1: 200 000 (ГДП-200) по
всему региону, часть из которых выполнялась так же сотрудниками ИГН им. К.И Сатпаева. Эти
работы отличались обобщением огромного материала предшественников и большим объемом
новых данных по доизучению стратиграфии и магмтизма позднепалеозойских образований
являющихся доминирующем в геологическом строении ЖБСС. При написании статьи
использовались эти последние материалы, для анализа, которых авторы пользовались в качестве
руководящей - формационной методологией [9-15].
Формационная типизация стратифицированных и интрузивных подразделений позволила
для всех структурно-формационных зон (СФЗ) ЖБСС впервые составить вертикальные ряды
формаций, характеризующие историко-хронологическую последовательность их формирования.
Детальный анализ структурно-вещественных особенностей позднепалеозойских формаций этих
рядов позволил максимально приближенно реконструировать палеообстановки их формирования
и увидеть сложную историю развития каждой СФЗ, пережившей за время ее становления
несколько геодинамических режимов (см. рис. 1) [13].
Выявление
всего
многообразия
палеотектонических
обстановок
и
условий
осадконакопления в ЖБСС позволило впервые провести структурно-формационное
районирование ЖБСС ЗК с актуалистических позиций и выделить структурно-формационные
зоны, развивавшихся в следующих палеогеодинамических обстановках (см. рис. 1) [9]. В режиме
окраинного шельфового Жонгаро-Балхашского моря формировались Северо-Балхашская (XI),
Саякская (VII), Северо-Жонгарская (Х1), Тастау-Саркандская (Х2) СФЗ; обстановка глубинного
предконтинентального прогиба отмечается для Бороталинской СФЗ (Х5); в обстановке
формирования
вулкано-плутонических
поясов
развивалась
Тасты-Кусак-КотырасанАлтынэмельская СФЗ (VI), располагающаяся в переходной зоне на границе Жонгаро-Балхашского
окраинного моря и окраиной Казахстанского микроконтинента и идентифицированная поэтому
как окраинно-континентальный ВПП; а также Западно-(II), Южно-(IV), Восточно-Токрауская (V),
Жантауская (III), Котанэмель-Калмакэмельская (VIII-VII), Баканасская (IX), Южно-Жонгарская
(Текелийская) (Х6), Панфиловская (X7), Сарыоз-Илийская (Х8) СФЗ, составляющие
внутриконтинентальный Балхаш-Илийский ВПП.
К этим зонам относятся: Тасарал-Кызылэспинская СФЗ (XIV) – это северо-восточный
склон Актау-Жонгарского микроконтинента, Южно-Жонгарская (Текелийская) (X6), являющаяся
горстообразным приподнятым блоком того же микроконтинента, Акжал-Аксоранская (XIII)
рифтогенная структура франского времени и Жаман-Сарысуйская (XII), которая почти на всем
протяжении своего существования представляла собой окраину Жонгаро-Балхашского
палеобассейна; также выделяются СФЗ типа разновозрастных континентальных рифтов,
свидетельствующие о неоднократной деструкции континентальной коры ЖБСС по мере ее
окончательной стабилизации, - это Успенская (I) рифтогенная структура каменноугольного и
Жантауская (III) и Восточно-Баканасская (IX2) пермского времени.
Разноска минерагенических данных, по принципу рудовмещающих формаций, на
вертикальные ряды формации СФЗ ЖБСС и анализ закономерностей их проявления позволяют
характеризовать минерагеническую специализацию СФЗ следующим образом.
Жаман-Сарысуйская СФЗ – III3 (см. рис.1). Жаман-Сарысуйской СФЗ составляет северозападное обрамление внешнего пояса герцинид и является фрагментом дугообразного
приподнятого мегаблока северо-восточного простирания протяженностью до 100 км и шириной
15-20 км, включающего ряд более мелких блоков, которые отмечены одноименными
положительными гравитационными аномалиями. Металлогеническая специализация зоны
обусловлена проявлением магматизма орогенного этапа. Здесь известны крупные
редкометалльные месторождения кварцево-жильно-грейзеновой формации – Акшатау, Верхнее
Кайракты, Байназар, Батыстау и др., связанные с раннепермской (Р1) формацией гранитлейкогранитов. В южной части СФЗ, почти на границе с Западно-Токрауской, расположено
медно-порфировое
месторождение
Жекедуан.
Оно
связано
с
проявлением
среднекаменноугольных гранодиоритов топарского комплекса (С2tp), массив которого в
широтном направлении на протяжении 5 км по геофизическим данным протягивается на глубине,
обнаруживая четкую медную специализацию. Месторождение находится в стадии поисково-
оценочных работ. Сu минерализация проявлена на западе СФЗ и приурочена к массивам
вторичных кварцитов Селтей и Коныр-Селтей. Вторичные кварциты развиты по породам
жерловой фации позднедевонских франских вулканитов, сформировавшихся во фронтальной
зоне окраинно-континентального девонского пояса.
Акжал-Аксоранская СФЗ – III4 (см. рис.1) . Это шовная рифтового типа структура
дугообразной формы выделяется высокими горизонтальными градиентами силы тяжести,
отражающими ее шовный, приразломный характер и значительную мощность выполняющих этот
прогиб среднепалеозойских отложений. Металлогения СФЗ довольно детально изучена и
описана в ряде работ. Она характеризуется широким распространением фаменраннекаменноугольного (D3fm-C1t1) стратиформного барит-свинцово-цинкового оруденения
атасуйского типа. В зоне расположено крупноеэ ксплуатируемое Pb-Zn месторождение Акжал
детально и хорошо изученное В.В. Колесниковым, и недостаточно изученное мелкое Акжартас.
Определенные металлогенические перспективы СФЗ можно связывать с Акжартасским рудным
полем, в котором интерес представляют зоны окисления, где отмечены высокие содержания
золота (Акжартас золоторудный), а также его фланги и глубокие горизонты.
Атасу-Моинтинская СФЗ – Ш5 (см. рис.1). В металлогеническом отношении эта зона всё
ещё слабо изучен. В Атасу-Моинтинской СФЗ на сегодняшний день выявлены крупное Pb-Zn (Ba)
месторождение Узунжал и одно мелкое месторождение Pb и Zn Алабута, которое приурочено
ктурнейской (С1t) кремнисто-терригенно-глинисто-карбонатной формации, сформировавшейся в
морской
обстановке
внешнего
шельфа.В
гранитоидахУзунжальского
массива
(раннекембрийская плагиогранитовая формация, Є1) установлены Snпроявления.
Тасарал-Кызылэспинская СФЗ – III6 (см. рис.1). Наиболее характерным для СФЗ
является
широко
проявленные отложения
пород
фундамента
Актау-Жонгарского
микроконтинента. В зоне находится плутонотип узунжальского комплекса. Узунжальский массив
кембрийского возраста, с которым связано оловорудное месторождение Жамантас.
Металлогеническая специфика СФЗ своеобразна и характеризуется многокомпонентным (W, Sn,
Au, Pb, Cu, P, Fe) профилем.
Западно-Токрауская СФЗ – III7 (см. рис.1). Южно-Токрауская СФЗ - III12, Жантауская
СФЗ - III13 являются частями единой крупной мегаструктуры, которая ранее выделялась как
Токрауская впадина, а в последние 20-25 лет она интерпретируется как северо-западный сектор
внутриконтинентально каменноугольно-пермского Балхаш-Илийского ВПП .Металлогеническую
специализацию Западно-Токрауской СФЗ - III11 определяют в основном полиметаллические и
эпитермальные Au-Ag проявления позднепалеозойского возраста (РZ3). Мелкие месторождения
Pb-Zn типа трещинно-жильных минерализованных зон (Сарыоба, Тарак, Алабие, Сенькубай,
мелкое законсервированное месторождение Жосабай и др.) связаны, главным образом, с
андезитами раннекаменноугольной последовательно-дифференцированной андезибазальтандезит-дацит-риолитовой
формацией
(каркаралинская
свита,
С1v2-s1)
и
раннепозднекаменноугольной дацит-андезитовой (калмакэмельская свита,C1s2-C2b1).
Южно-Токрауская СФЗ – III8 (см. рис.2). Металлогенический профиль зоны, подобно
Западно-Токрауской, сложный и многометальный. Главенствующее значение имеют
месторождения и проявления редкометально-редкоземельного профиля (РZ3) (ПМ «Северный
Коныркульжа» и др.) и эпитермального золото-серебряного, золото-полиметаллического
(проявления Умит – C1-2, Торткуль – C1V2 –S1, Биркси – Р12, Саргуль- C1v1-2 Кокдомбак C2m2-g; Сарыколь – Р11и др.). В зоне широко развиты массивы вторичных кварцитов,
характеризующихся небольшими скоплениями высокоглиноземистого сырья и частым
проявлением золотого оруденения.
Жантауская СФЗ – III9 (см. рис.2). Природа Жантауской СФЗ сложная. Первоначально
она, как и все звенья внутриконтинентального позднепалеозойского (С-Р) Балхаш-Илийского
вулканического пояса развивалась в тектоническом режиме длительно формирующегося ВПП. На
завершающей же стадии зона вступает в режим континентального рифта, что доказывается
появлением таких формаций как андезибазальт-трахиандезит-трахибазальтовой и позднепермской
риолит-трахитовой. Металлогеническую специализацию СФЗ определяют крупные по размерам
Орункой-Адылбайский
рудный
район
с
золото-медно-свинцово-молибденовой
специализацией, включающий комплексные золото-полиметаллические и золото-медные
рудоносные площади – Адылбай-Молалыбулак, Северный Жартас-Акшокы, Сарышокы.
Металлогению СФЗ дополняют также: Кенели-Майтасская площадь с комплексным
редкометально-редкоземельным оруденением (W, Mo, Be, Sn, Au, Pb), перспективные на
золото площади Кызыладырская, Урункой, Татты, Лагерный, комплексные золоторедкометально-полиметаллическое и золото-медно-редкометальное оруденения (Найзакора,
Ирок-Кызыл и др.).
1- Комплексы древних микро-континентов (сиалических массивов, докембрийская платформа), 2 - Комплексы осадочного чехла древних
микроконтинентов кварцито-песчаниковые, кремнисто-карбонатные, 3 - а) с проявлением контрастного (TrBs-TrRi) трахибазальт-трахириолитового
субщелочного вулканизма; б) с преобладанием кислого, вулканизма, 4- Окраинно-континентальные (краевые) вулкано-плутонические пояса, 5 внутриконтинентальные вулкано-плутонические пояса, 6 - предгорные и межгорные впадины, конусы выносов, 7 - а) озерно-аллювиальные равнины б)
озерно-болотные, пойменные речные, 8 - Морская лагунная море-озеро и прибрежно-морская обстановка с преобладанием соленосных отложений; 9 Морская лагунная море-озеро и прибрежно-морская обстановка с преобладанием угленосных отложений;10 - Прибрежно-морские обстановки с
преобладанием терригенов; 11 - Прибрежно-морские обстановки с преобладанием карбонатов; 12 - Шельф внутренний; 13 - Шельф внешний; 14 Континентальный склон (а), подножие (б); 15 - а) глубоководные впадины и прогибы внутриконтинентальных и окраинных морей; б) задуговые,
междуговые и преддуговые глубоководные моря с одиночными подводными вулканами; 16 - Глубоководные океанические обстановки (абиссальные
равнины, ложе океана, океанические впадины с застойными условиями осадконакопления); 17 - Возвышенности ложа океана и вулканические острова;
18 - рифты океанического типа (СОХ) Межконтинентальные палеобассейны рифтогенного типа с океанической корой. Комплексы начальной стадии
раскрытия океана, рифты красноморского типа; 19 - Глубоководные желоба, аккреционные призмы; 20 - островные дуги энсиматические; 21 Островные дуги энсиалические; 22 - сутурные зоны (зоны деструкциии вторичного растяжения); 23 - Зоны шарирования и тектонического скучивания с
олистотромовыми комплексами - аккреционная призма
Рисунок 1 – Сводная схема палеообстановок формирования геологических формаций Жонгаро-Балхашской cкладчатой системы с
металлогенической нагрузкой [9]
1-3 - Жонгаро-Балхашский окраинный палеобассейн: 1 - внешний шельф, 2 - внутренний шельф, 3
- глубоководные впадины, 4 - окраинно-континентальный каменноугольный Тасты-КусакКотырасан-Алтынэмельский вулкано-плутонический пояс (ВПП), 5 - внутриконтинентальный
каменноугольно-пермский Балхаш-Илийский ВПП, 6 - структуры типа континентальных рифтов
пермского времени с субщелочным магматизмом; 7 - тафрогеннная структура типа
континентальных рифтов каменноугольного времени; 8-9 - шовные рифтингового типа структуры
со средне-основным вулканизмом девон-каменноугольного и 9 - франского времени; 10 - блоки
Актау-Жонгарского микроконтинента; 11 - каледонские структуры обрамления ЖБСС; 12 глубинные разломы и границы СФЗ; 13 - государственная граница; 14 - номера структурноформационных зон (СФЗ): I - Успенская, II - Западно-Токрауская, III - Жантауская, IV - ЮжноТокрауская,V - Восточно-Токрауская, VI - Тасты-Кусак-Котырасан-Алтынэмельская мегазона (VI1
- Тастыйское звено, VI2 - Кусакское звено, VI3 - Котырасанское звено, VI4 - Алтынэмельское
звено), VII - Саякская, VIII - Котанэмель-Калмакэмельская, IX - Баканасская (IX1 - ЗападноБаканасская, IX2 - Восточно-Баканасская), X – Илийская мегазона (X1 - Северо-Жонгарская, X2 Тастау-Саркандская, X3 – Тастауский приразломный прогиб, X4 -Центрально-Жонгарская, X5 Бороталинская, X6 - Текелийская, X7 - Панфиловская, X8 - Сарыозек-Илийская); XI - СевероБалхашская, XII - Жаман-Сарысуйская, XIII - Акжал-Аксоранская, XIV - ТасаралКызылэспинская, XV – Предчингизская.
Рисунок 2– Схема структурно-формационного районирования Жонгаро-Балхашской
складчатой системы [9]
В данном случае подтверждается представление А.А. Моссаковского о
принадлежности ЖБСС, в качестве одного из звеньев, к глобальному УралоМонгольскому подвижному поясу [11], общая структурная позиция которого в течение
всего поздневизейско-мезозойского времени определяется приуроченностью его к границе
между океаническим бассейном Палеотетиса и континентом Северной Евразии.
Окраинно-континентальное и внутриконтинентальное положение, выделяемых в ЖБСС,
вулкано-плутонических
поясов,
особенности
распределения
вулканитов
и
последовательность их формирования в этих поясах, по мнению ряда исследователей,
обнаруживают много общего с современными краевым Охотско-Чукотским и
внутриконтинентальными ВПП юга Дальнего Востока [1, 2, 7, 8 и др.].
В заключение следует отметить, что тщательный структурно-формационный
анализ геологических, в том числе и рудных формаций подтверждает одно из важных
теоретических обобщений, которое в настоящее время практически признается
металлогенистами разных направлений и школ. Это положение о том, что одной из общих
закономерностей размещения рудных месторождений земной коры является
устанавливаемая в глобальном масштабе связь определенных групп месторождений с
определенными типами тектонических режимов и структур. По существу, эта
закономерность имеет значение геологического закона. Следовательно, реконструкция
палеообстановок формирования геологических формаций и связанных с ними
месторождений полезных ископаемых, и дальнейшая типизация тектонических структур в
каждом конкретном районе, представляется единственно верным направлением познания
закономерностей проявления рудных месторождений и их отдельных характерных групп,
независимо от разных геотектонических концепций.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Азбель К. А., Борукаева М. Р., Ляпичев Г. Ф. и др. Природа, тектономагматические и минералогические особенности эволюции краевых вулканических
поясов // Эволюц. вулканизма в истории Земли. М. 1973. С. 101-115.
2. Афоничев Н. А. Основные этапы развития Джунгаро-Балхашской
геосинклинальной системы // Сов.геол. 1967. № 2. С. 33-53; № 3. С. 61-82
3. Бекжанов Г. Р., Кошкин В. Я., Никитченко И. И., Скринник Л. И., Азизов Т. М., Тимуш
А.В. Геологическое строение Казахстана // Алматы. АМР РК. 2000. 394 с.
4. Беспалов В. Ф. Геологическое строение Казахской ССР. А-Ата. 1971. 382с.
5. Борукаева М. Р., Азбель К. А. О заключительном этапе позднегерцинского
магматизма Юго-Западной Джунгарии // Матер.по геологии и полезн. ископ. Южного
Казахстана. Алма-Ата. 1965. Вып. 3(28). С. 104-113.
6. Кошкин В. Я. Стратиграфия верхнего палеозоя северной части БалхашИлийского герцинского вулканического пояса и Саякского морского бассейна //
Допалеозой и палеозой Казахстана, Алма-Ата. 1974. Т. 2. С. 154-162.
7. Курчавов А. М. Зональность орогенных вулканитов Казахстана (на примере
верхнего палеозоя), М. 1984. 205 с.
8. Ляпичев Г. Ф., Борукаева М. Р., Сейтмуратова Э. Ю. и др. Магматические
комплексы позднего палеозоя Джунгаро-Балхашской складчатой системы и их
межзональная корреляция // Петролог. и минерагения Казахстана: Тез.докл. IV
Казахстан.петрограф. совещ., А-Ата. 1988. Ч. 2. С. 60-64.
9. Ляпичев Г.Ф., Сейтмуратова Э.Ю. Структурно-формационное районирование
палеозоид Казахстана // Геология Казахстана. 1995. № 5-6. С. 52-58.
10. Ляпичев Г.Ф., Сейтмуратова Э.Ю. Эволюция магматитов палеозоид
Казахстана и возможные геодинамические обстановки их формирования // Геология
Казахстана. 1998, № 4, с. 38-56.
11. Моссаковский А.А., Руженцев С.В., Самыгин С.Г., Хераскова Т.Н. ЦентральноАзиатский складчатый пояс: геодинамическая эволюция история формирования //
Геотектоника. 1993. №6. С. 3-32.
12. Полезные ископаемые Казахстана: Объяснительная записка к Карте
полезных ископаемых Казахстана масштаба 1:1 000 000 // Никитченко И.И., Ужкенов Б.С.
и др. Кокшетау. 2002. 188с.
13. Сейтмуратова Э.Ю. Поздний палеозой Жонгаро-Балхашской складчатой
области (Казахстан) (стратиграфия, магматизм, история становления окраины континента
в позднем палеозое) - Алматы, 2011. – 286 с.
14. Сейтмуратова Э.Ю., Жуков П.К., Сайдашева Ф.Ф. Геодинамика и
металлогения Акшатау-Коунрадского рудного района // Геология Казахстана. № 3-4. 2001.
С. 220-234.
15.
Сейтмуратова Э.Ю., Ляпичев Г.Ф, Жуков Ф.К. и др. Основные результаты
геологического доизучения м-ба 1:200 000 (ГДП-200) – комплексного метода
региональных геологических работ (на примере Акшатау-Коныратского рудного района)
// Изв. НАН РК, серия геол. 2003. вып. № 1. С. 21-31.