Н.Л. Сапронов, В.И. Вальчак

Хушменский палеовулканический комплекс: геология и базовая минерализация

          Территория ГПЗ "Тунгусский" сформирована вокруг района паде­ния Тунгусского метеорита в 1908 г. В начале 70-х годов прошло­го столетия было установлено.что значительную часть этой тер­ритории занимает Хушминский палеовулканический многофокусный кольце­вой комплекс (рис. 1), юго-восточная часть которого, приходится на эпицентральную зону района падения Тунгусского метеорита [Сапронов, 1986]. В честь исследователя Тунгусского метеорита геологи назвали эту часть комплекса Ку­ликовским палеовулканом [Сапронов, Соболенко, 1975]. В плане Куликовский палеовулкан представляет собой овал с "вмятиной" в восточно-северо-восточ­ной части. Центральную часть и южную половину овала составляет так назы­ваемая Великая котловина, большая часть которой занята торфяниками и Южным болотом вокруг г. Стойкович. Борта Великой котловины выполнены сопками, дайками и хребтиками, сложенными интрузивными породами.

На современной поверхности в районе падения ТКТ обнажаются угленосно-терригенные отложения верхней перми, пирокластические толщи ран­него триаса, терригенные осадки нижней юры и рыхлые современные образо­вания. В отдельных горизонтах угленосных отложений спектральным анализом установлены аномальные, в десятки и сотни раз превышающие кларковые, содержания бериллия, германия, лантана, церия, скандия, иттрия и иттербия. Максимальные накопления данной группы элементов связаны с углями, угли­стыми аргиллитами и алевролитами, а также с породами, насыщенными уни­фицированными растительными осадками. Цинк, кобальт, хром, никель, ти­тан, марганец, свинец и редкоземельные элементы отмечены и в нижнеюрских отложениях, но содержания их, за исключением титана и марганца, не превы­шают кларковых.

В результате размыва каменноугольно-пермских и нижнеюрских отло­жений вероятно образование ореолов рассеивания элементов. Количественное содержание элементов в почвенном слое ожидается неравномерным и будет зависеть от содержания их в коренных породах и расстояния от источников сноса.

Следовательно, повышенная концентрация редкоземельных и других элементов в почвах и слое торфа 1908 г. может иметь, в том числе, и геологи­ческую (земную) природу.

В районе широко проявлен раннетриасовый трапповый магматизм; на локальных участках имеют место интрузии, гидротермальные тела, метасоматические образования, сформировавшиеся в позднем триасе - ранней юре в результате карбонатитового вулканизма.

В тектоническом плане это внутренняя часть древней платформы, об­ласть ареалъного базальтового вулканизма. После затухания его она длительно имела высокое стояние и не претерпела коренной перестройки структурного плана, возникшей в результате мезозойской тектоно-магматической активиза­ции.

          Геологический облик района определяют вулканоструктуры и продук­ты эксплозивного базальтового вулканизма. Разнообразные пирокластические толщи образуют покровный вулканогенный комплекс, занимающий 90 % со­временной поверхности. С ним ассоциируются многочисленные интрузии долеритов, лаво- и туфобрекчий базальтов, которые концентрируются на изоли­рованных участках, представляя собой каркасные системы корней древних вулканов центрального типа, либо располагаются линейно, трассируя древние вулканические трещины.

Наиболее интенсивный вывал леса от взрыва ТМ 1908 г. приходится на юго-восточную часть Хушминского палеовулкана. Это фестончато-кольцевая вулканоструктура размером 27 х 35 км, впервые выделенная и изученная в 1972-1973 гг. [Сапронов, Соболенко, 1975; Сапронов, 1986]. Она представляет со­бой сложно построенный вулканогорст, обрамленный фестончато-кольцевым разломом. Последний служил магмоподводящим каналом и питал многочис­ленные пункты извержений, располагавшиеся на его трассе. В настоящее вре­мя разлом представляет собой систему залечивших его крутопадающих к цен­тру структуры даек, штоков, кольцевых даек и секущих тел сложной формы, выделяющихся в рельефе в виде хребтов, конических сопок, возвышенностей. Интрузии сложены преимущественно долеритами, подчиненно лаво- и туфобрекчиям базальтов. В последних часто встречаются обломки пород цоколя (пес­чаники, алевролиты, известняки, доломиты), долериты и туфы ранних этапов извержений. Интрузии долеритов сформированы часто в результате последо­вательных многократных внедрений магмы: в одном геле соседствуют пласти­ны пород нормального состава и повышенной железистости, раскристаллизо­ванных и афонитовых.

Оконтуренный эруптивным разломом ствольный блок дроблен и насы­щен пластовыми и секущими интрузиями долеритов. Амплитуда воздымания отдельных его частей, в которых обнажаются осадочные породы цоколя, оце­ниваются в 400-700 м. Вулканогорст подстилается интрузиями, о чем свиде­тельствует совпадающая с ним по контуру аномалия поля силы тяжести.

Толща пирокластических образований - мантия Хушминского палео­вулкана. Она имеет очень сложное радиально-сектерное и концентрически-зональное строение. В черте ствольного блока туфы очень плохо обнажены и почти не изучены. Обнажения пирокластических толщ многочисленны в бор­гах рек Кимчу и Хушма. Они характеризуют склон палеовулкана, примыкающий с внешней стороны к главно­му эруптивному разлому. Здесь в зоне шириной в 10 км накопились периклинально залегающие несор­тированные массивные и грубослоистые туфы холодных камне- и пеплопадов, спекшиеся и автоминерализованные агломератовые и лапиллевые туфы базальтов пирокластических потоков, занимаю­щих площадь до 10 км² каждый, осадки, возникшие в результате переотложения тефры (образова­ния грязевых потоков, туфоконгломераты, туфогравелиты, туфопесчаники, туфоалевролиты), часты пизолитовые туфы. Здесь много­численны перерывы в осадконакоплении, встречаются захороненные почвы, знаки ряби в мелкообломоч­ных осадках, сейсмодислокации (например, оползневые складки). 

Рис. 1. Геологическая карта хушминского многофокусного кольцевого комплекса (водораздел течения рек Кимчу и Хушма) [Сапронов, 1986]:

1 - современные аллювиальные и озерно-болотные отложения; 2-5 - толщи раннетриасового полифациального комплекса вулканокластических и вулканогенно-осадочных пород: 2 - массивные агломератовыс и лапиллиевые спекшиеся туфы основного состава, 3 - массивные и грубослоистые агломератовые, лапиллиевые и гравийные туфы холодных пепло- и камнепадов, 4 - грубо- и тонкопересламваюшиеся гравийные, псаммитовые, алевритовые и пелитовые, часто пизолитовые туфы с линзами туффитов, туфоконгломератов, туфопесчаников, отложений грязевых потоков и переотложенных туфов, 5 - тонкопереслаивающиеся туффиты, туфопесчаники и туфоалевролиты; 6-8 - угленосные терригенные отложения: 6 - пеляткинская свита верхней перми. 7- бургуклинская свита нижней перми, 8 - катская свита среднего - верхнего карбона; 9-14 - раннетриасовые интрузии субвулканической (9-13) и жерловой (14) зон (а - недифференцированные, б - дифференцированные интрузии долеритов нормального состава, в - интрузии долеритов субщелочного состава): 9 - дайки, 10 - кольцевые дайки. 11 - штоки. 12 - тела сложной формы, 13 - силлы, 14 - туфовые некки; 15-17 - синвулканические разрывные нарушения: 15 - кольцевые и радиальные сбросы и взбросы, 16 - извилисто-ломаные раздвиги и сбросы, 17 - кулисоооразные расколы без смещения: 18 - предполагаемые границы между одновозрастными образованиями; 19 - слоистость (на разрезе). 

          На удалении 10-15 км вокруг палеовулкана развиты фациально выдержанные грубо- и тонкослои­стые толщи псаммитовых и пели-товых туфов, туфопесчаников и туфоалевролитов.

Хушминским палеовулканом коррелируется резко обособ­ленное знакопеременное высоко­градиентное магнитное поле. Осо­бенностью входящих в его состав долеритов повышенной железистости является обособление железа в виде хорошо образованных крис­таллов магнетита размером до 1 мм, содержание которого в поро­дах достигает 5-7 %. Магнетит ус­тойчив к выветриванию и перехо­дит в элювиальные суглинки при разрушении материнских пород.

           Хушминский палеовулкан - не экзотический геологический объект. Южнее, в бассейнах рек Верхняя и Нижняя Лакура, Чамба, Макикта, Верхняя и Нижняя Дулюшма, находятся Лакурский (37 х 40 км), Макиктинский и Дулюшминский палеовулканы. Севернее, в бассейнах рек Чуня, Лепчин, Корда, Северная и Южная Чуня, возвышенными горными массивами обозначены Лепчинская (50 х 110 км) и Северо-Чунская (60 х 150 км) фестончато-кольцевые вулканоструктуры.

         Карбонатитовый вулканизм характеризуемого района малообъемен. Интрузии кальцитовых и магнетит-кальцитовых пород имеют вид небольших штоков, силлов, линейных и кольцевых даек. Они сопровождаются многочисленными маломощными (1-30 см) гидротермальными жилами моно- и поли­минерального состава. В них наблюдаются кальцит, исландский шпат, разно­образные цеолиты, халцедон, кремень, кварц, аметист, барит, целестин и барито-целестин, пирит, гематит, магнетит, халькопирит, флюорит. Метосоматические образования представлены кварцитами, кальцит-гроссуляровыми. пироксен-фоссуляр-кальцитовыми, везувиан-гроссуляр-кальцитовыми скарна­ми, сульфатными породами.

          Карбонатиты развиты в бассейне р. Хушмы выше устья ручья Чу грим, где являются сигнальными образованиями предполагаемой по аэромагнитным данным субвулканической структуры. Они известны на реках Верхняя и Ниж­няя Лакура, Чамба, а также обнаружены в3 кмюго-западнее г. Стойкович.

С карбонатитами известна железорудо-шпатовая, свинцово-цинковая, барий-стронциевая и редкоземельная минерализация. В них установлено при­сутствие олова, серебра, золота, повышенные концентрации фосфора, они бо­лее радиоактивны.

Повышенная радиоактивность и накопление редких земель, кроме них, свойственны также угленосным отложениям региона, а последние установле­ны в ствольном блоке Хушминского палеовулкана.

Нижнеюрские отложения (конгломераты, гравелиты, песчаники, алев­ролиты, сидериты, угли) в районе вывала леса эродированы и широким рас­пространением пользуются восточнее - в верховьях р. Кимчу, в бассейнах рек Северная и Южная Чуня, на левобережье нижнего течения р. Чамба. На пер­вый взгляд это не заслуживающие внимания осадки. Однако имеются данные, что в отдельных местах в базальтовом горизонте за счет поступления материа­ла из глубин Земли при флюидно-газовом (грязевом) щелочно-базальтоидном и карбонатитовом вулканизме присутствуют акцессорные минералы, форми­рование которых происходило при повышенных температурах и давлениях (например, муассонит), есть самородное железо, стеклянные нити и сферулы, маг­нитные металлические шарики. При разрушении осадков эти образования могут перейти в рыхлые отложения и будут создавать определенные трудности при поисках метеоритного вещества.

          Район "падения" Тунгусского метеорита — узел глубинных разломов се­веро-западного, северо-восточного и субмеридионального простирания. Пер­вый контролирует шелочно-базальтоидный вулканизм, о чем свидетельствует лайка субщелочных долеритов, прослеженная от Хушминского палеовулкана на северо-запад на 280 км. Похожая на нее структура известна лишь в Африке (Великая дайка в Южной Родезии). Разлом Северо-восточного простирания является составной частью Ангаро-Вилюйской трансрегиональной дизъюнк­тивной системы. Он контролирует размещение карбонатитового субвулкана верхнего течения р. Хушмы, проявление их у г. Стойкович и пересекает Хуш­минский палеовулкан в районе Северного болота. В масштабе Сибирской штат-формы Ангаро-Вилюйская дизъюнктивная система, вероятно, является также кимберлитоконтролирующей и контролирует зоны нефтегазонакопления. По­этому с ее элементами можно ждать широкого спектра минеральных и газовых анамалий, связанных с этими геологическими объектами. Например, в Лесото известны находки никелистого железа в оливине из кимберлита.

Субмеридиональный разлом - элемент Саяно-Таймырского палеорифта, разделяющего Сибирскую платформу на блоки, каждый из которых имеет собственные черты общего геологического строения.

Таким образом, геология объясняет многие аномальные явления в райо­не падения ТКТ: возмущенный характер магнитного поля, разнообразные гео­химические и газовые аномалии, ареолы механического рассеяния многих минералов, неравномерности радиационного фона и др. Она должна в обяза­тельном порядке и самым тщательным образом учитываться при доказатель­стве космической природы каждой конкретной аномалии, каждого конкретно­го явления или процесса.

В настоящее время на район падения ТМ имеется лишь геологическая карта масштаба 1:200 000. По своей информативности она не может служить основой для решения таких задач, так как не соответствует детальности уже выполненных работ по поиску вещества и изучения воздействия ТМ на биоце­нозы района. Необходимо проведение геологической съемки для составления геологической карты масштаба 1:50 000.

Во избежание ложных заключений о внешней экзотической минерали­зации территории следует основательно исследовать источники и механизмы базовой (фоновой) минерализации со всеми их и ее потенциальными особен­ностями.

Литература

           Сапронов ПЛ., Соболенке В.М. Некоторые черты геологического стро­ения Куликовского палеовулкана нижнетриасового возраста (район падения Тунгусского метеорита в 1908 г.) // Проблемы метеоритики. Новосибирск; На­ука, 1975. С. 13-19.

Сапронов Н.Л. Древние вулканические структуры на юге Тунгусской синеклизы. Новосибирск: Наука, 1986. 104 с.