Б.М. Тишкин1, Е.А. Мясников2

1 – Дальневосточный геологический институт ДВО РАН, Владивосток

2 – Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, Владивосток 

МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СОЛОВЬЕВСКОГО СВОДА В СВЯЗИ С ЗОЛОТЫМ ОРУДЕНЕНИЕМ

Аннотация. На основании использования разработанной на основе учения о симметрии в рамках концепции уровней организации и с учетом динамической сущности пространства технологии моделирования геодинамических параметров тектоно-магматических систем в связи с их рудоносностью выполнено моделирование параметров золотоносной Джалиндинской тектоно-магматической системы (Соловьевский свод, Амуро-Охотская складчатая система). Получены аналитические зависимости, связывающие состав и относительную дифференцированность состава магматических образований и оруденения с вертикальными и горизонтальными размерами тектонических образований в пределах свода, и скоростями их деформирования. Сделан вывод, что скорости деформирования, пространственные размеры, состав магматических пород и руд принимают дискретные значения.

Согласно закону соответствия определенным тектоническим структурам сответствуют вполне определенные магматические, метаморфические, осадочные и рудные формации (Щеглов, 1987). Формирование месторождений, для случая связи оруденения с магматизмом, может развиваться по трем основным вариантам: а) перемещенные рудные концентрации образуются в результате магматической дифференциации без существенного массообмена в областях их отложения; б) формирование оруденения происходит в результате взаимодействия ювенильных и метеорных термальных вод с горными породами в температурном поле интрузива; в) рудные тела возникают вследствие реализации вариантов “а” и “б”, т.е в результате пространственного совмещения разнородных процессов. В данной статье, на примере  золоторудной минерализации жильного типа (для которой наиболее вероятно формирование по первому варианту), связанной с развитием Джалиндинской тектоно-магматической системы, локализованной в центральной части Соловьевского свода, показываются зависимости пространственно-временных параметров тектонических структур с составом магматических тел и ассоциирующим оруденением.

Методика

Технология моделирования геодинамических параметров тектоно-магматических систем в связи с их рудоносностью разработана на основе учения о симметрии в рамках концепции уровней организации, с учетом динамической сущности пространства (Тишкин, 1996;1997). На начальном этапе, методами геоморфологического картирования с применением материалов по дешифрированию аэро-, космоснимков, выделяются тектонические структуры различного иерархического уровня, соответствующие современному состоянию геолого-геофизического пространства. Затем полученные результаты сопоставляются с геологическими и геофизическими данными, уточняются границы структур на интересующий отрезок исторического времени и, по необходимости (возможности), заверяются полевыми наблюдениями. Далее, по петрохимическим данным в выделенных тектонических структурах определяется структурно-химическое состояние изверженных пород, выделяются магматические комплексы и аналитическими методами рассчитываются пространственно-временные параметры тектоно-магматических систем для различных уровней иерархии.

Для удобства восприятия сути предлагаемой работы приведем некоторые определения и применяемые аналитические выражения с необходимыми коментариями.

Граница (область раздела) - часть пространства, одновременно принадлежащая движущимся смежным объектам и характеризующаяся взаимодействием (суперпозицией) элементарных ячеек рассматриваемых тел.

Тектоно-магматическая система трактуется как состояние логически ограниченного геологического пространства, проявленное в синхронно образованных формах магматических тел и тектонических структур, относящихся к одному структурному уровню (уровню организации).

Геодинамическое поле (ГДП) - все геодинамическое пространство или логически ограниченная его часть, характеризующаяся в момент времени совокупностью силовых (энергетических) полей, образующих ее элементарных ячеек всех уровней организации.

Источником геодинамического поля (ГДП) данного уровня являются  движущиеся элементарные ячейки (ЭЯ): ядро, оболочки в системе “Земля”; слои земной коры, мантии, и др. в системе “оболочка”; тектонические блоки в оболочках и подооболочках, комбинации которых образуют структуры различных рангов; другие тела и слагающие их отдельности: диапиры, магматические расплавы, кристаллы, молекулы, атомы и др.. ГДП служит переносчиком взаимодействий между различными ЭЯ по схеме ЭЯ-поле-ЭЯ. ГДП может быть локальным - в границах ЭЯ и нелокальным - в границах структур различных уровней. Результирующая сила геодинамического поля ГДП представляется в следующем виде:

F = F1 + F2;   F2 = f(V/U)                                                            (1),           

где F1 и F2 - перпендикулярно ориентированные силы, совпадающие по направлению, соответственно, с движением объекта и распространением (деформированием) ГДП; V, U - соответственно, скорости движения объекта и распространения ГДП.

Состав магматических пород или их структурно-химическое состояние выражается при помощи следующих петрохимических модулей:

А = В + С = (Еакт-а)/b =

100(STiO2,FeO,MgO, CaO,MnO,H2O /SSiO2,Al2O3,Fe2O3,P2O5)+

100(SK2O,Na2O/SSiO2,Al2O3,Fe2O3,P2O5),

где Еакт - энергия активации вязкого течения; а, b - эмпирические коэффициенты. В этих координатах далее отстраиваются графики структурно-химического состояния пород (V и Z типов), позволяющие различать фазы внедрения и магматические комплексы, т.е. судить об однородности и постоянстве геодинамического поля, в котором формировались рассматриваемые ассоциации пород.

Относительная дифференцированность магматитов в системе представляется в следующем виде:

L=tga=(Смаксмин)/(Амаксмин)=DС/DА (макс. и мин., соответственно, максимальные и минимальные значения).

Так как L имеет физический смысл скорости, мы вправе записать уравнение силы:

L = (F×t)/(r×W)                                                                          (2),

где F - сила ГДП, действующая на магматический очаг объема (W) за время (t), r- плотность вещества в очаге.

Размеры очага (тектонической структуры) и скорость его деформирования (U) связаны следующим соотношением:

К = h/S = a×(15.61 - U)×pm*                                                       (3),

где h - вертикальные размеры и S - площадь сечения очага; а = 1.647×10-4 ("линия Хонсю"); р = 2.154 - коэффициент пропорциональности или подобия размеров структур, являющийся членом геометрической прогрессии pn= a0pn = a0(101/72)n = a01.032497n (при а0 = 1 и n= ±0,1,2,3...); в общем случае m* = ± 0,1,2...

Зависимости относительной дифференцированности магматитов со скоростью деформирования и размерами структур приведены ниже:

L = b×(15.76 - U)                                                                      (4),

где b = 0.026.

L = (S/10n)-2/3  (n = ±0,1,2,3..)                                                   (5).

L/K = L×S/h = (b/a)×pm* = const×pm*                                                                (6),

(const = 157.86 - соответствует "линии Хонсю" при m=0; константа получена при условии, что элементы в скобках в правых частях соотношений 3 и 4 равны). Число подобия структур:

рm* = p2n/pm                                                                               (7)

(m*- целое число). Уравнение (6) хорошо описывает изменение состава магматитов в  геодинамических  системах  различных  уровней  иерархии.

hm = S1/3 ×p2n/const×pm*×pm                                                         (8).

Sm = S1/3 × p2n/const×K×pm*×pm                                                     (9),

Sm - площадь структуры, соответствующая квантовому уровню глубинности hm (вертикальной дискретности) при данном значении К и рm*; pm задает шаг изменения пространственных размеров структуры.

Из уравнений (3), (4) и (5) и с учетом динамической природы границ можно полагать, что число n отражает величину силы взаимодействия движущегося объекта (магматического расплава) с вмещающей локальной структурой (геодинамическим полем) - чем больше n, тем больше сила взаимодействия. Величина же числа m показывает глубинный уровень активизации внешней структуры, с развитием которого связано формирование данного объекта в локальной тектонической структуре, отражая величину силы взаимодействия рассматриваемой структуры с внешней структурой более высокого ранга. Число m* является коэффициентом подобия, связывающим совокупности действующих сил в соответствующих геодинамических полях - чем больше величины m и m*, тем больше величины соответствующих сил.

Состав рудных тел можно выразить следующим образом: А*= b/q (q - сумма SiO2, Al2O3, P2O5; b-сумма остальных петрогенных, рудных и летучих компонентов, что по смыслу соответствует основности орудунения. Тогда получаются уравнения регрессии, связывающие относительную дифференцированность магматитов с генетически связанным оруденением

А*= l - sL                                                                                   (10)

и силой геодинамического поля

A*=((DA×F×t)/(DС× r ×d×W)) - k                                                    (11)

- l, s, r, d, k - эмпирические коэффициенты.

Очевидно, что основность руд, образованных в результате магматической дифференциации, прямо пропорциональна изменению структурно-химического состояния магматических пород, силе геодинамического поля во времени и обратно пропорциональна объему магматического очага и изменению параметра С.

Из приведенных соотношений следует важный вывод. Тектоно-магматические системы являются геодинамически подобными, если имеют одинаковую скорость распространения геодинамического поля (скорость деформирования) и подобные размеры с коэффициентом подобия р=10n; геодинамически подобным тектоническим структурам принадлежат магматические образования с одинаковой относительной дифференцированностью состава и генетически связанным оруденением, с соответствующими энергетическими параметрами.

По результатам структурно-химического моделирования и в соответствии с развиваемыми представлениями, для Джалиндинской тектоно-магматической системы были рассчитаны значения L, определены масштабы измерения структурно-химического состояния (dA1,2,3) на уровне отдельных структур, их элементов и всей системы в целом, получены характерные числа (квантовые числа) и связывающие их зависимости (табл.1):

1Nkобщ = DAkобщ/dAобщ,                                                            (12)

2Nk = DAkобщ/dAk,                                                                    (13)

3Nk = DAkстр/dAk,                                                                     (14)

где 1Nkобщ, 2Nk, 3Nk - соответственно 1,2,3 числа уровня k, показывающие количество квантов или количество элементарных ячеек, характеризующих данный уровень; DAkобщ, DAkстр - соответственно, проекция изменения и полное изменение структурно-химического состояния на данном уровне; dAобщ, dAk - масштабы измерения (кванты) структурно-химического состояния всей системы и отдельных ее уровней.

Сумма чисел 1Nkобщ для структурных элементов системы (Z и V структуры) дает общее внутреннее число системы 1Nобщ = 7. Для отдельных элементов системы эти числа также стремятся к целым значениям. Общее внутреннее число (1Nобщ) системы и общее число (1Nkобщ) элемента системы связаны соотношением:

1Nkобщ = (3Nk/1Nобщ)pi,                                                            (15)

где р=2.154.... Показатель степени i для Джалиндинской системы принимает значения 0; 1; 2; 0.5; 0 в последовательности от массива к комплексам даек.

Общее число системы и внутреннее число элемента системы может быть выражено как:

2Nk = (3Nk/1Ns(k)общ)r.                                                              (16)

Здесь 1Ns(k)общ - общее квантовое число системы; r - эмпирический коэффициент, который принимает значения 1 (для первого комплекса) и 2 - для всех остальных.

Графическое моделирование действующих сил, в соответствии с полученными аналитическими выражениями, может осуществляться при помощи конусов и фигур по своей симметрии относящихся к одной из его подгрупп (пирамиды, параболлоиды и др.), т.к. сила и перичисленные фигуры относятся к одной группе симметрии.

Неопределенности, возникающие при квантово-геодинамическом моделировании обусловлены, главным образом, точностью определения пространственно-временных границ структур и невозможностью учета в модели на данный момент их трехмерности (см. определение).

Приводимые аналитические выражения отличаются тем, что скорости деформирования, пространственные размеры, состав магматических пород и руд принимают дискретные значения. Поэтому, с учетом геодинамического подобия тектоно-магматических систем, могут быть подобраны скорости деформирования, удовлетворяющие различным по длительности периодам развития систем, в том числе и поцессам современного гидротермального минералообразования. Выполненная ранее (Тишкин, 1994; 1996; 1997) проверка полученных уравнений на их пригодность для определения параметров геодинамического пространства в диапазоне “планета Земля - физический эксперимент”, показала результаты, хорошо сопоставимые с геолого-геофизическими и экспериментальными данными по моделированию процессов разломообразования в литосфере.

Результаты моделирования

Джалиндинская тектоно-магматическая система, сформированная в позднеюрское-раннемеловое время, локализуется в центральной части Соловьевского свода (морфоструктуры центрального типа), выделенного впервые при дешифрировании космоснимков (Соловьев,1978; Кулаков и др.,1983). Последующие специальные геологические исследования и анализ геолого-геофизических и геоморфологических данных, а также специальные полевые исследования, подтвердили правомерность выделения Соловьевского свода как долгоживущей, предположительно с докембрия, морфоструктуры центрального типа (Мясников и др.,1984; Мясников, Залищак,1988).

Соловьевский свод (радиус R»40 км) расположен в пределах Амуро-Охотской складчатой системы (рис.1), разделяющей Алдано-Становой и Амурский геоблоки (Красный,1980 и др.) или, согласно представлениям М.Г.Золотова и В.В.Соловьева, в области интерференции Алданской (R»950 км) и Амурской (R»1200 км) мегаструктур центрального типа (см. рис.1).

Рис.1. Схематический глубинный сейсмический разрез по линии АЯМ (по материалам (Булин, 1977; и др.) с упрощениями).

1 - устойчивое изменение скоростей сейсмических волн в гранито-метаморфическом слое (К) и на поверхности Мохо (М); 2,3 - соответственно, прерывистые субгоризонтальные и вертикальные поверхности раздела сейсмических волн; вертикальными штрихами показаны границы Соловьевского свода, согласно (Мясников, 1994); тонким длинными штрихами обозначены проекции модельных силовых конусов и область динамического равновесия (в центре) свода.

 

 Соловьевский свод имеет форму эллипса, ориентированного длинной осью на северо-запад, и характеризуется сложным радиально-концентрическим строением. Его структура обусловлена сочетанием транзитных региональных разломов (Алданской, Амурской и Аргунской структур), радиально-концентрических разломов более низкой иерархии (собственно Соловьевской структуры) и тектонических блоков, ограниченных этими дизъюнктивами (рис.2). В качестве основных структурных элементов выделяются семь концентрических (включая ядро) и шесть - радиальных. Ориентировочные радиусы концентрических элементов, вычисленные по соответствующим площадям, дают последовательность 4.8, 7.2, 11.2, 15.1, 23.3, 27.4, 34.6, соседние члены которой приближенно кратны члену геометрической прогрессии pn = a01.0324n , р12=1.468. Исключением является радиус 27.4 км, выпадающий из указанного ряда. Концентрические элементы структуры проявляются как чередующиеся горсты и грабены, а в рельефе выражаются в виде последовательных поднятий и прогибов с уменьшением амплитуд к периферии свода. В первом концентре Соловьевского свода обнажается Джалиндинский интрузивный массив позднеюрского-раннемелового возраста площадью около 47-50 км2. К радиальным и концентрическим разломным зонам приурочены штоки и поля сгущения даек мезозойского возраста и поля меловых вулканических пород. В пределах свода выделяются кольцевые структуры более низкого иерархического уровня, которые вмещают штоки меловых гранитоидов или маркируют гранитоидные тела, не выходящие на дневную поверхность. Максимальные концентрации меловых магматических пород проявлены во внутренней зоне с радиусом R4 » 15.1 км. Рамой для раннеюрских-позднемеловых гранитоидов служат архейские гнейсы и кристаллические сланцы, верхнепротерозойские и палеозойские эвгеосинклинальные отложения и габброиды, юрские осадочные образования и гранитоиды.

Рис.2. Схема строения Соловьевской морфоструктуры центрального типа (составлена Мясников,1988).

1 - фрагменты разрывных нарушений региональных морфоструктур; 2- каркасные радиально-концентрические разломы Соловьевского свода, ограничивающие блоки: а- крупные, бмелкие: 3- концентрические разломы структур более низкого ранга; 4- генетические типы морфоструктур: а- плутоногенный, б- вулканогенный, в- седиментогенный, г- тектоногенный, д- неясный; 5- морфогенетические типы морфоструктур: а- купольный, б- кольцевой, в- купольно-кольцевой. Структурно-вещественные конформные комплексы региональных (6-9) и локальных (10-11) морфоструктур (удлинение условных условных знаков показывает преимущественную ориентировку пликативных и дизъюнктивных дислокаций): 6- протерозойско-палеозойские эвгеосинклинальные толщи, 7- палеозойские миогеосинклинальные толщи, 8- юрские терригенные толщи приразломных наложенных впадин, 9- отложения (а) и интенсивно раздробленный фундамент бортов (б) кайнозойских приразломных наложенных впадин; 10- мезозойские магматические породы: выходы штоков гранитоидов (а), поля сгущения даек, установленные(б) и предполагаемые (в), эффузивы (г), 11преобладающая ориентировка основных дизъюнктивных дислокаций в пределах горстов (а) и грабенов (б); 12- основные элементы Соловьевского свода: кольцевые (а) и секториальные (б) блоки.

 

Под Джалиндинским массивом по гравиметрическим данным оконтурена зона разуплотнения площадью около 200 км2. Форма этой аномалии является увеличенной копией Джалиндинского массива, развернутой вокруг вертикальной оси на 1800. Линия, соединяющая геометрические центры аномалии и массива в проекции на горизонтальную плоскость, ориентирована в северо-восточном направлении (Азпр350) и имеет протяженность примерно 5 км. В рамках расширенной симметрии такое соотношение между формой интрузива и зоной разуплотнения (элементом магматической колонны) указывает на существование центра инверсии.

Анализ материалов, полученных в процессе структурного и петрохимического картирования площади Джалиндинской тектоно-магматической системы Б.М.Тишкин (1988), а также результатов работ, проведенных различными исследователями в прежние годы Н.И.Бабинцев (1941); В.Е.Проскурников и др. (1960); Е.А.Радкевич и др. (1960); Л.Н.Клюева и др., (1962; 1963); Л.П.Гуров (1965) и др., позволяет заключить, что морфология интрузива, ориентировка границ фаций слагающих его пород - их конформность региональным  дизъюнктивам и  рудным зонам,  закономерная  ориентировка осей куполовидных поднятий массива и рамы, ориентировка трещиноватости в гранитоидах массива и во вмещающих породах - хорошо объясняются неизменностью режима тектонического воздействия на систему "кристаллизующийся расплав - гранитоиды" по механизму левосдвиговых дислокаций (сопряженный сдвиг) в период становления массива и рудоотложения в условиях северо-восточного сжатия. Данный вывод хорошо согласуется с выводами, полученными при специальных тематических работах В.В.Раткин и др. (1983), (Логвенчев, 1987; Колесников, 1992).

Широко распространенная на территории Соловьевского свода золоторудная минерализации ассоциирует, главным образом, с проявлениями позднеюрского-раннемелового магматизма и относится преимущественно к золото-кварцевой формации. Наиболее масштабное оруденение в районе (Кировский рудник) приурочено к Джалиндинскому массиву, в экзо-, эндоконтакте которого разведаны и отрабатывались золотоносные жилы, тесно ассоциирующие с дайками, состав которых варьирует от аплитов до диабазов.

С учетом тесной пространственно-временной ассоциации даек и оруденения и известной последовательности (Гуров, 1969) внедрения флюидонасыщенных рудно-силикатных расплавов различного состава (Тишкин, Пахомова, 1987), по структурно-химическому состоянию дайки Кировского месторождения были разделены на комплексы V и Z типов, соответствующие наиболее распространенным типам: 1. кварц-турмалин-магнетитовому (V), 2. кварц-висмутин-халькопиритовому (V), 3. кварц-пирит-арсенопиритовому (Z), 4. кварц-полиметаллическому (Z). Структуры последних двух комплексов даек оказываются наложенными друг на друга. Джалиндинский массив по структурно-химическому состоянию относится к Z типу. Общий структурно-петрохимический мотив магматической колонны Z-V-V-Z-Z.

Таблица 1. Дискретные значения размеров структур Соловьевского свода 

Sm, км2

 

0

1

2

3

4

5

6

1

66

162

400

712

1700

2362

3750

2

66

141

304

655

1412

3041

6550

3

81

174

375

808

1741

3750

8078

4

67

144

311

670

1442

3107

6692

5

83

178

384

826

1781

3836

8263

6*

67

14

22

137

225

38

 

Примечание:  1 - измеренные  площади;  геометрические прогрессии q=a0*2.154 площадей, образованные из измеренных  (2, 3) и расчитанных по петрохимическим данным (4,5) значений: 2,4-возрастающие (a0=S0=66 км2) и 3, 5 - убывающие прогрессии  (a0=S6=3750 км2); 6 - значения приведенной (S*) площади структур.

Таблица 2. Вычисленные пространственные параметры Соловьевского свода.

Sm,

hm, км

км2

m

0

1

2

3

4

5

6

38

0

0.02

0.05

0.10

0.21

0.46

0.98

2.12

81

1

0.03

0.06

0.13

0.27

0.59

1.27

2.74

174

2

0.04

0.08

0.16

0.35

0.76

1.64

3.54

375

3

0.05

0.10

0.21

0.46

0.98

2.12

4.57

808

4

0.06

0.13

0.27

0.59

1.27

2.74

5.90

1741

5

0.08

0.16

0.35

0.76

1.64

3.54

7.62

3750

6

0.10

0.21

0.46

0.98

2.12

4.57

9.8

Таблица 3. Пространственные параметры Амурской (а), Аргунской (б) и Алданской (в) морфоструктур. 

а.

Sm

 

hm, км

 

км2

m

0

1

2

3

4

5

6

7

8

 

9741

0

0.1

0.3

0.6

1.4

2.9

6.3

13.5

29.1

62.8

 

20987

1

0.2

0.4

0.8

1.7

3.8

8.1

17.5

37.6

81.1

 

45216

2

0.2

0.5

1.0

2.3

4.9

10.5

22.6

48.6

104.7

 

97415

3

0.3

0.6

1.4

2.9

6.3

13.5

29.1

62.8

135.2

 

209874

4

0.4

0.8

1.7

3.8

8.1

17.5

37.6

81.1

174.6

 

452160

5

0.5

1.0

2.3

4.9

10.5

22.6

48.6

104.7

225.5

 

974149

6

0.6

1.4

2.9

6.3

13.5

29.1

62.8

135.2

291.3

 

2098741

7

0.8

1.7

3.8

8.1

17.5

37.6

81.1

174.6

376.2

 

4521600

8

1.0

2.3

4.9

10.5

22.6

48.6

104.7

225.6

485.9

 

б.

Sm

 

hm, км

 

км2

m

0

1

2

3

4

5

6

7

8

 

609

0

0.1

0.1

0.2

0.5

1.2

2.5

5.4

11.6

24.9

 

1312

1

0.1

0.1

0.3

0.7

1.5

3.2

6.9

14.9

32.2

 

2826

2

0.1

0.2

0.4

0.9

1.9

4.2

9.0

19.3

41.5

 

6088

3

0.1

0.2

0.5

1.2

2.5

5.4

11.6

24.9

53.7

 

13117

4

0.1

0.3

0.7

1.5

3.2

6.9

14.9

32.2

69.3

 

28260

5

0.2

0.4

0.9

1.9

4.2

9.0

19.3

41.5

89.5

 

60884

6

0.2

0.5

1.2

2.5

5.4

11.6

24.9

53.7

115.6

 

131171

7

0.3

0.7

1.5

3.2

6.9

14.9

32.2

69.3

149.3

 

282600

8

0.4

0.9

1.9

4.2

9.0

19.3

41.6

89.5

192.8

 

в.

Sm

 

hm, км

 

км2

m

0

1

2

3

4

5

6

7

8

 

4819

0

0.1

0.2

0.5

1.1

2.3

5.0

10.7

23.0

49.6

 

10383

1

0.1

0.3

0.6

1.4

3.0

6.4

13.8

29.7

64.0

 

22369

2

0.2

0.4

0.8

1.8

3.8

8.3

17.8

38.4

82.7

 

48192

3

0.2

0.5

1.1

2.3

5.0

10.7

23.0

49.6

106.8

 

103826

4

0.3

0.6

1.4

3.0

6.4

13.8

29.7

64.1

138.0

 

223687

5

0.4

0.8

1.8

3.8

8.3

17.8

38.4

82.7

178.2

 

481920

6

0.5

1.1

2.3

5.0

10.7

23.0

49.6

106.8

230.1

 

1038264

7

0.6

1.4

3.0

6.4

13.8

29.7

64.1

138.0

297.2

 

2236872

8

0.8

1.8

3.8

8.3

17.8

38.4

82.7

178.2

383.9

По количеству кольцевых элементов Соловьевского свода можно предполагать такое же количество дискретных глубинных уровней, т.е. равное 7. Сумма чисел 1Nkобщ определяемая по зависимости (12) дает общее внутреннее число системы 1Nобщ =7.

Используя зависимости (1-16), были оценены пространственно-временные параметры Амурской, Алданской, Аргунской и Соловьевской морфоструктур, которые приводятся в таблицах 1, 2, 3, 4, на сейсмическом разрезе (см. рис. 1) и на рис.3.  При этом оказалось, что размеры взаимодействующих структур и Соловьевского свода на различных квантовых уровнях могут быть подобными или приближенно подобными, что предполагает, возможность, существования одинаковых скоростей распространения геодинамического поля и возникновения дальнего порядка или явления резонанса. Это, в частности, проявилось для структур на уровнях генерации кварц-полиметаллической и кварц-висмутин-халькопиритовой минерализаций Соловьевского свода и структур Алдано-Становой тектоно-магматической системы; кварц-турмалин-магнетитового и кварц-арсенопиритового оруденения свода и структур Аргунской морфоструктуры.

 Таблица 4. Варианты (а,б) вычисленных геодинамических параметров тектоно-магматических систем.

Тектоно-магматическая система

h, км

L

n

m

m*

L*

U, см/год

t, млн.лет

1. Амурская

а.

486

 

5

8

2

0.08

12.7

17

 

б.

 

 

6

8

4

0.36

1.7

125

2.Алдано-Становая

а.

384

 

5

8

2

0.13

10.9

14

 

б.

 

 

6

8

4

0.58

-6.7

22

3. Аргунская

а.

191

 

4

8

0

0.11

11.6

5

 

б.

 

 

5

8

2

0.50

-3.5

15

4. Соловьевская

а

9.8

 

2

6

-2

0.09

12.4

0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Джалиндинская

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в целом

 

9.8

0.09

0

6

-6

 

12.4

0.16

интрузив

 

2.0

0.06

0

 

 

 

13.4

0.06

1. комплекс

 

3.4

0.17

0

 

 

 

9.1

0.041

2. комплекс

 

5.2

0.13

0

 

 

 

10.9

0.043

3. комплекс

 

7.7

0.04

0

 

 

 

14.2

0.08

4. комплекс

 

9.9

0.03

0

 

 

 

14.6

0.1

 

В табл. 4 Соловьевский свод при n=2 и Джалиндинская тектоно-магматическая система имеют одинаковые геодинамические параметры. Значение числа n>¦2¦ для Соловьевского свода предполагает развитие на площади этой структуры щелочных магматитов, которые пока не обнаружены, следовательно такой вариант интерпретации отпадает. При n<¦2¦, время деформирования Соловьевского свода оказывается значительно меньше суммы времен деформирования его элементов, т.е. этот вариант также кажется не подходящим. Тогда при n=¦2¦ площадь Соловьевского свода может рассматриваться как площадь Джалиндинской тектоно-магматической системы, но данные по магматизму получены на площади первых двух концентров по логике прежде должны параллелизоваться с площадью структуры третьего концентра S3=375 км2 (см. табл. 2). Из этого можно предположить, что структура Соловьевского свода S6 и структура его внутренних элементов с площадью S3, S0 в позднеюрское-раннемеловое время были геодинамически подобны и имели дальний порядок. Рассмотренные пространственно-временные особенности, как кажется, и отражают существо регионального геодинамического контроля проявления специфических черт магматизма и оруденения в пределах локальных структур.

На рис. 3 изображена схема действующих сил в разрезе Соловьевской структуры (как закрытой системы; показаны структуры с радиусами R6, R5, R4, R3, R0) с предполагаемыми зонами разуплотнения для уровней 6m6 и 3m6 (первая цифра - квантовый уровень структуры верхнего иерархического уровня, вторая цифра - внутренний квантовый уровень рассматриваемой структуры). Здесь же, на врезке, показано изменение скоростей деформирования с глубиной для Соловьевской структуры и зон разуплотнения соответствующего уровня, а также изменение скоростей деформирования структур магматической колонны с определенными типами структурно-химического состояния. И кроме того, показаны вычисленные по значениям соответствующих квантовых чисел, границы (плоскости) областей магматической колонны с данным типом структурно-химического состояния и соответствующими типами рудной минерализации. Суммируя результаты моделирования, можно заключить следующее:

1) Зоны разуплотнения уровня 6m6 располагаются симметрично относительно центра инверсии и имеют область динамического равновесия, совпадающую (S5=80 км2) с областью структуры соответствующего уровня. Зоны разуплотнения уровня 3m6 (m*=-3) также симметричны относительно центра инверсии уровня 6m6, а кроме того, в каждой из своих частей, имеют свои области динамического равновесия (S5=8 км2).

2) Границы (плоскости) областей магматической колонны с данным типом структурно-химического состояния приурочены к областям динамического равновесия структур различных иерархических уровней. Однако, учитывая объемный характер границы, размеры выделенных областей должны рассматриваться как условные (ориентировочные).

3) Приведенные площади структур тектоно-магматической системы вписываются в площади сечений зон разуплотнений с радиусами R3 (Z тип), R0 (V тип) при S6=3750 км2, h6=9.84 км и в площади сечений зон с радиусом R3 (Z и V типы) при S6=375 км2, h6=4.57 км (зоны разуплотнения уровня 3m6 при m*=-3 отвечают последнему варианту). В первом случае, следует заключить, что структура "песочных часов" является следствием сочетания структур двух смежных структурных уровней 6m6 (Z тип) и 3m6 (V тип). Во втором случае, мы имеем дело с одним структурным уровнем, но с двумя структурами типа "песочных часов". Положение сохраняется и при изменении величины числа n для структур V типа. Критерии, для принятия решения в этом вопросе, отсутствуют. Последнее обстоятельство, а также отсутствие методики учета объемного характера областей раздела, не позволило привязать к глубинной структуре вычисленные сечения тектоно-магматической системы и рассчитать более точное положение возможных областей рудогенерации в модели - в настоящий момент это возможно произвольно - методом подгонки.

4) Изменение скорости деформирования структур и зон разуплотнения одного уровня в разрезе происходят в противофазе: с уменьшением скорости деформирования структуры увеличивается скорость деформирования зон разуплотнения. Это может объясняться характером изменения величины сил F1 и F2 в структуре и зонах разуплотнения. Графики скорости деформирования структур тектоно-магматической системы с данным типом структурно-химического состояния, положение которых задавалось проекцией на пограничную плоскость, в отдельных участках конформны графикам для зон разуплотнения и соответствующей структуры. В целом, скорость деформирования структур различной иерархии на одном гипсометрическом уровне изменяется нелинейно и имеет сложный полимодальный характер. Это, в свою очередь, должно обусловливать, нелинейность тектонического, магматического и рудообразующего процессов в пространстве и времени, что, в частности, подтверждается для магматических образований на примере изменения относительной дифференцированности их состава в зависимости от глубины локализации соответствующей области тектоно-магматической системы. Вместе с тем, подобие размеров сечений магматической колонны и тектонической структуры Соловьевского свода не исключает проявления и их геодинамического подобия, т.е. существования нелокальной симметрии (дальнего порядка). 

 

5) Полученные значения времени накопления упругих, вязких и хрупких напряжений по скоростям деформирования структур Джалиндинской тектоно-магматической системы оказываются сопоставимыми с оценками времен формирования рудных районов, полей и месторождений (Старостин, 1993), и по этому признаку, рассматриваемая система относится к объектам, формировавшимся в условиях высокоскоростного режима. По структурным парагенезисам же этот объект следует отнести к повышенно скоростным.

По оценкам времен кристаллизации пластиновидных интрузий базитового состава мощностью 5 км на глубине 5-10 км ее температура за 0.5 млн. лет изменится от 1300 до 7500С (Шарапов, Черепанов, 1986). По биотит-амфиболовому термометру для Джалиндинского массива, размеры и время формирования которого значительно меньше принятых в расчетах, фиксируются значения температур в пределах 700-8000С. Из этого следует, что время кристаллизации магматического расплава сопоставимо со временем формирования магматической камеры (временем накопления деформаций), и, следовательно, для момента кристаллизации и продолжающейся дифференциация магмы скорости деформирования магмовмещающей структуры оказываются сопоставимыми.

Заключение

Аналитические зависимости, связывающие состав и относительную дифференцированность состава магматических образований и оруденения с вертикальными и горизонтальными размерами тектонических образований и скоростями их деформирования, содержат в своей структуре коэффициенты подобия, группирующиеся в систему, что позволяет применять соответствующие аналитические выражения для геологических объектов различной иерархии, а также при физическом моделировании геодинамических процессов. Полученные аналитические выражения также отличаются тем, что скорости деформирования, пространственные размеры, состав магматических пород и руд принимают дискретные значения. Поэтому, с учетом геодинамического подобия тектоно-магматических систем, могут быть подобраны скорости деформирования, характерные для процессов различной длительности, в том числе и для систем современного гидротермального минералообразования.

 ЛИТЕРАТУРА

1.      Гуров Л.П. Минеральные ассоциации Кировского золоторудного месторождения (Верхнее Приамурье)//Золотая минерализация Верхнего и Среднего Приамурья. Владивосток: ДВНЦ ДВГИ АН СССР. 1978. С.11-86.

2.      Красный Л.И. Глобальная система геоблоков. М: Недра. 1984. 224 с.

3.      Кулаков А.П., Сорокин А.П., Мясников Е.А. Новые данные о морфоструктуре восточной окраины зоны БАМ (по материалам космических съемок) // Морфоструктурные исследования на Дальнем Востоке. Владивосток: ДВНЦ АН СССР. 1983. С.48-61.

4.      Мясников Е.А., Залищак Б.Л. Исследования морфоструктур центрального типа в прогнозно-металлогенических целях (Верхнее Приамурье) // Морфотектонические системы центрального типа Сибири и Дальнего Востока. М.:Наука. 1988. С.184-190.

5.      Мясников Е.А., Кулаков А.П., Залищак Б.Л. Морфоструктуры центрального типа Верхнего Приамурья.//Морфоструктуры центрального типа Дальнего Востока. Владивосток: ДВНЦ АН СССР. 1984. С.39-52.

6.      Соловьев В.В. Структуры центрального типа территории СССР по данным геолого-геоморфологического анализа:(объясн. зап. к карте морфоструктур центр.типа). Л.: ВСЕГЕИ. 1978. 110 с.

7.      Старостин В.И. Скорости формирования геологических структур и рудообразование // Отеч. геол.,1993. № 7. С.31-40.

8.      Тишкин Б.М., Пахомова В.А. К использованию результатов термобарометрии при интерпретации зональности оруденения на плутоногенном месторождении золота // Глубинность распространения и элементы зональности эндогенной минерализации Дальнего Востока. Владивосток: ДВО ДВГИ АН СССР. 1987. С.86-99.

9.      Тишкин Б.М. Квантовая геодинамика - новая парадигма в геологии // Вестник ДВО РАН. 1994. № 4. С.91-102.

10.  Тишкин Б.М. Связь геодинамических параметров тектонических структур с составом эндогенного вещества // Тихоок. геолог., 1996. Т.!5. № 1. С.67-79.

11.  Тишкин Б.М. Геодинамическое подобие тектоно-магматических систем. / Автореф. дисс. ... канд. геолог.-мин. наук Хабаровск. 1997. 30 с.

12.  Шарапов В.Н.,Черепанов А.Н. Динамика дифференциации магм. Новосибирск: 1986. Тр.ИгиГ. вып.642. 188 с. 

13 . Щеглов А.Д. Основные проблемы современной металлогении. Л.: Недра, 1987. 231 с.

НазадВперед