В составе Яно-Колымского позднемезозойского орогенного пояса значительные площади занимают пермские отложения, выполняющие тектонические структуры обрамления Охотского кратонного блока [Геодинамика…, 2006; Тектоника…, 2001]. Эти отложения вмещают крупнейшие в регионе месторождения золота (Наталкинское и Нежданинское) и многочисленные рудопроявления и мелкие месторождения разных формационных типов [Горячев, 2003]. Помимо золота в рудах промышленно важными и представляющими практический интерес являются серебро и платиноиды (Нежданинское) или платиноиды (Наталкинское, Ветренское месторождения). Одной из основных рудовмещающих структур является Аян-Юряхский антиклинорий, расположенный на юго-восточном фланге орогенного пояса (рис. 1). Он является складчатой структурой первого порядка, вытянутой формы, длиной 375 км при ширине 75 км . Строение в поперечном разрезе асимметричное, падение северо-восточного крыла 60°-70°, юго-западного - 30°-40°. В распределении месторождений и рудопроявлений золота в стратиграфическом разрезе антиклинория проявлен определенный стратиграфический контроль золотоносности, выраженный в существовании генерального максимума размещения оруденения в атканской свите и низах омчакской свиты (рис. 1) и второстепенного максимума в верхах старательской свиты - низах триаса [Буряк и др., 2001].

Специальное исследование золотоносности разреза пермских отложений антиклинория за пределами рудных узлов и полей [Михалицына, 2006; Михалицына и др., 2008] установило, что для них характерно повышенное количество золота относительно кларков осадочных пород и повышенные его концентрации на атканском и старательском уровнях (рис. 2). Обогащенные золотом горизонты пермских отложений представлены слабоуглеродистыми (до 2.5% С_орг) диамиктитами и углисто-глинистыми сланцами, которые содержат редкие остатки фауны бореальных видов [Бяков, 2008]. Незначительные величины титанового модуля пород разреза перми и их вариации также свидетельствуют об относительно холодных климатических условиях осадконакопления в это время [Михалицына, 2006]. Кроме того, в разрезе были выявлены и горизонты повышенных концентраций никеля, хрома, серебра и кобальта. Петрохимические и литологические характеристики верхнепермских осадочных пород Аян-Юряхского антиклинория отражают однообразный характер их накопления в достаточно монотонных, спокойных условиях шельфа или континентального склона и устойчивое положение области сноса со стороны Охотского кратонного блока [Михалицына, 2006]. Из общего ряда выделяется атканская свита, с повышенной вулканической активностью в это время. Следующий, подобный довольно резкий рубеж - граница омчакской и старательской свит. Именно для этих горизонтов характерно повышение концентраций золота в осадочных породах (рис. 2). Это корреспондирует с периодами вулканической активности на окраине Охотского кратонного блока, приведшей к поступлению в бассейны седиментации значительного количества пирокластики и других продуктов вулканических извержений [Бяков, 2008].

Таким образом, общие особенности пород разреза свидетельствуют о вулканической деятельности в областях сноса, достаточно высоких (но не лавинных) скоростях седиментации, обеспечивавших сохранение неокисленного органического вещества в толще осадка, пульсационном характере поступления терригенно-осадочного материала, определившем флишоидность разреза. Их литологические и петрогеохимические особенности указывают на значительное удаление этих объектов от береговой линии. Характер основных обогащенных золотом горизонтов Аян-Юряхского антиклинория указывает на формирование этих толщ в условиях континентального склона бореального океанического бассейна.

Следует отметить также, что пермские бассейны Северо-Востока Азии представляли собой палеозойскую пассивную окраину Северо-Азиатского континента и им было присуще также наличие зон рифтогенеза, сопровождаемого вулканическими и субвулканическими образованиями, контролирующими их металлоносность [Шпикерман и Горячев, 1996]. Все это, вероятно, и определило золотоносность локальных горизонтов пермского разреза Аян-Юряхского антиклинория (рис. 2). Совокупность приведенных данных позволяет искать соответствующие аналоги современного бассейнового осадконакопления в глубоководных частях окраинных арктических морей.

В связи с изложенным нами проведено исследование распределения благородных металлов в донных осадках, в сочетании с петрогеохимическими данными по их составу, для центральной части Чукотского моря. Оно представляет собой типичный бореальный бассейн шельфового осадконакопления, в грубом приближении сопоставимый по климатическим условиям с пермским палеобассейном Аян-Юряхского антиклинория, хотя по палеореконструкциям этот бассейн располагался несколько южнее [Бяков, 2008; Геодинамика…, 2006; Тектоника…, 2001]. Тем не менее мы полагаем правомерность такого подхода, учитывая точность подобных реконструкций.

Чукотское море относится к областям современного растяжения земной коры, геодинамический план и локализация проявлений современной геологической деятельности в нем в общих чертах контролируются грабен-рифтовой системой субмеридиональных и субширотных рифтогенных структур (рис. 3), сформированных в мезозое-раннем кайнозое и активизировавшихся в позднем кайнозое [Астахов и др., 2008; Геология…, 2002; Поляк и др., 2009; Сенин и др., 1989; Смирнов и Кондратьев, 2009]. Среди неотектонических структур этой системы наиболее известен Чукотский грабен, протягивающийся от Восточной Чукотки на юге до, по крайней мере, желоба Геральда в Чукотском море на севере (рис. 3). Он как часть грабен-рифтовой системы в неоген-четвертичное время претерпел активизацию, сопровождавшуюся базальтовым вулканизмом и гидротермальной деятельностью. В изученной его сухопутной части на Восточной Чукотке известны позднекайнозойские вулканиты [Поляк и др., 2009; Смирнов и Кондратьев, 2009] и многочисленные гидротермальные источники с температурой изливающихся вод до 97°С [Поляк и др., 2008]. Они отличаются от других на Чукотском полуострове по составу газов с аномальным количеством признаков содержанием мантийных компонентов [Поляк и др., 2008; 2009].

При изучении донных осадков, отобранных дночерпателем в центральной части моря, было установлено, что Ag, Pt, Ru, Au распределены крайне неравномерно, образуют локальные аномалии в пелитовых и алевритовых илах Южно-Чукотской впадины (рис. 4), обогащенных кремнистыми остатками диатомей и органическим веществом. Средние их содержания на изученном участке значительно превышают средние для современных шельфовых отложений, например в близкорасположенном Анадырском заливе Берингова моря [Аникеев и др., 1997]. Обогащение золотом (6-14 против 0.6-4 мг/т), серебром (0.4-1.6 против 0.02-0.3 г/т), ЭПГ (десятки мг/т) и С_орг (до 2.38%) приурочено к структурам грабен-рифтовой системы Чукотского моря, чаще к участкам пересечения субмеридиональных и субширотных структур внутри нее. При этом золото, серебро и платина, так же как и в пермских породах Аян-Юряхского антиклинория, не коррелируют с органическим углеродом, друг с другом, микро- и макроэлементами осадков. Такие особенности распределения благородных металлов и органического углерода определяются, вероятно, специфическими условиями осадконакопления в пределах зоны современной рифтогенной деструкции земной коры. При этом формируются локальные впадины с высокими скоростями осадконакопления, где существуют условия для сохранения и накопления органического вещества в осадках. В их пределах возникают, в том числе из-за близости эндогенных источников, разнообразные физико-химические условия в придонных и иловых водах, благоприятные для накопления тех или иных металлов. Помимо благородных металлов в осадках изученного района установлены локальные аномалии кобальта и цинка, а также общее высокое содержание ванадия с максимумами в пределах Чукотского грабена.

Необходимо отметить, что обогащенные органическим веществом и благородными металлами осадки Чукотского моря накапливаются в условиях высокой геодинамической активности, что предполагает возможность дополнительного привноса, перераспределения и концентрирования металлов при последующих постседиментационных преобразованиях. Большой интерес представляет высокое содержание платины в железо-марганцевых конкрециях одной из проб из желоба Геральда (1.46 г/т). Среди изученных проб конкреции обнаружены только там, и весьма вероятно, что необходимые условия для их формирования также определены влиянием флюидодинамических процессов, характерных для современной стадии развития грабен-рифтовой системы. При последующих постседиментационных преобразованиях эти конкреции, скорее всего, не сохранятся, но накопленные в них металлы могут остаться в осадочной толще.

Проведенное сопоставление древних и современных бассейнов осадконакопления, характеризующихся повышенными концентрациями благородных металлов, показывает, что в обогащении ими осадков уже на стадии седиментогенеза важную роль играют эндогенные процессы зон рифтогенной деструкции земной коры, проявляющиеся на определенных стадиях развития пассивных окраин континентов. Изначальная обогащенность благородными металлами отдельных литолого-стратиграфических уровней служит важной предпосылкой к последующему концентрированию на таких уровнях крупных месторождений золота в результате многоступенчатого процесса накопления благородных металлов в ходе формирования орогенного пояса и в связи с плутоно-метаморфическими орогенными процессами.

Авторы признательны О.В. Дудареву, Г.М. Колесову, Ван Рудзян, М.В. Иванову за помощь в проведении исследований.

Работа выполнена при поддержке ФЦП «Мировой океан» и ДВО РАН (грант 09-I-П14-08).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аникиев В.В., Дударев О.В., Колесов Г.М. и др. Влияние литодинамических факторов на распределение благородных металлов во взвеси и донных отложениях морской части эстуария р. Анадырь // Геохимия. 1997. № 5. C . 535-551.

2. Астахов А.С., Ван Р., Гао А., Иванов М.В. Литохимические признаки современной геологической активности Чукотского моря // Докл. РАН. 2008. Т. 422. № 5. С. 683-687.

3. Буряк В.А., Горячев Н.А., Сидоров В.А. и др. Проблемы геологии и металлогении Северо-Востока Азии на рубеже тысячелетий. Билибинские чтения. Т. 2. Металлогения. Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 2001. С. 143-145.

4. Бяков А.С. Пермские двустворчатые моллюски Северо-Востока Азии: зональная стратиграфия, событийная корреляция, палеобиогеография. Автореф. дис. д-ра геол.-минерал. наук. СПб.: СПбГУ, 2008. 39 с.

5. Геодинамика, магматизм и металлогения Востока России / Под ред. А.И. Ханчука. Владивосток: Дальнаука, 2006. Кн. 1/2. 988 с.

6. Геология и полезные ископаемые шельфов России. Атлас / Под ред. М.Н. Алексеева. М.: Геос, 2002.

7. Горячев Н.А. Происхождение золото-кварцевых жильных поясов Северо-Востока Азии. Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 2003. 143 с.

8. Михалицына Т.И. В кн.: Материалы конференции к 100-летию Б.Л. Флерова. Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2006. С. 112-114.

9. Михалицына Т.И., Горячев Н.А., Бердников Н.В. и др. В сб.: Международный горно-геологический форум «Золото Северного обрамления Пацифики». Тез. докл. Всеколымской горно-геологической конференции, посвященной 80-летию I Колымской экспедиции Ю.А. Билибина. Магадан: СВКНИИ, 2008. С. 212-214.

10. Поляк Б.Г., Дубинина Е.О., Лаврушин В.Е. и др. // Литология и полезные ископаемые. 2008. № 5. С. 480-504.

11. Поляк Б.Г., Лаврушин В.Е., Чешко А.Л. Локализация новейшего магматизма на востоке Чукотки (по данным об изотопах He, Ar, С, N в газах гидротерм) //В кн.: Материалы XLII Тектонического совещания. М.: Геос, 2009. Т. 2. C . 344.

12. Сенин Б.В., Шипилов Э.В., Юнов А.Ю. Тектоника арктической зоны перехода от континента к океану. Мурманск: Мурман. кн. изд-во, 1989. 176 с.

13. Смирнов В.Н., Кондратьев М.Н. Кайнозойский рифтогенез на Чукотском полуострове // В кн.: Материалы XLII Тектонического совещания. М.: Геос, 2009. Т. 2. С. 195-199.

14. Тектоника, магматизм и металлогения Республики Саха-Якутии / Под ред. Л.М. Парфенова, М.И. Кузьмина. М.: Наука, 2001. 572 с.

15. Шпикерман В.И., Горячев Н.А. В кн.: Металлогения складчатых систем с позиций тектоники плит. Екатеринбург: Наука, 1996. С. 64-78.