Лев Иванович Брусницын
1784–1857
Первооткрыватель российского россыпного золота

Березовское золоторудное месторождение

Краткий геологический очерк района месторождения

Район г. Березовского - один из крупных промышленных центров Среднего Урала, образующий вместе с областным центром и рядом других городов-спутников городскую и промышленную агломерацию. Здесь расположены Уральский завод прецизионных сплавов и ряд других промышленных предприятий, но ведущую роль играет золотодобывающая и переребатывающая промышленность. Шахты с отвалами и обогатительные фабрики — непременный элемент общего облика города, возникшего на месте открытого в 1745 году крепостным Ерофеем Марковым месторождения золота. Из других рудных ископаемых следует отметить ставшие известными с 1937 года руды вольфрама и молибдена, добыча которых сейчас не производится из-за нерентабельности, но в годы Великой Отечественной войны она играла в экономике района значительную роль.

Березовское месторождение расположено непосредственно к северо-северо-востоку от Шарташского гранитного массива, в северном погружении Сысертско-Ильменогорского мегантиклинория, являющегося составной частью Восточно-Уральского поднятия. В геологическом строении района месторождения принимают участие среднепалеозойские (преимущественно нижнесилурийские) вулканогенные и осадочные породы, ранне-среднепалеозойские интрузивные образования ультраосновного и основного состава, дайки гранитоид-порфиров каменноугольного возраста (рис. 1). Шарнир Сысертско-Ильменогорского мегантиклинория при его общем северном погружении испытывает на широте г. Березовского ундуляцию, чем обусловлено развитие в характеризуемом районе брахиантиклинальных складок и разделяющих их субширотных синклиналей. Одной из таких пологих синклиналей является Березовская, к которой и приурочено одноименное месторождение золота. На западе эта синклиналь сливается с субмеридионально вытянутым Свердловским синклинорием, на востоке - с Арамильским.

Рис.1.Схема  геологического строения района Березовского золоторудного месторождения
Рис.1. Схема геологического строения района Березовского золоторудного месторождения

Березовское месторождение представляет собой серию многочисленных крутопадающих даек березитизированных гранитоидов преимущественно субмеридионального и северо-восточного, реже субширотного и северо-западного простирания, к которым приурочены сульфидно-кварцевые рудные жилы.

Вмещающими для гранитоидных даек являются стратифицированные вулканогенные и осадочные породы венлокского яруса нижнего силура. Стратиграфический разрез Березовского месторождения имеет двучленное строение: в основании залегает нижняя вулканогенно-осадочная (S1V1), а в верхней части — диабазовая толща (S1V2). В совокупности они образуют пологопадающую на север моноклиналь.

В разрезе вулканогенно-осадочной толщи наблюдается чередование базальтовых лав, туфогравелитов, туфопесчаников, туффитов, реже гематитизированных лавобрекчий и кремнистых пород с остатками онколитов плохой сохранности. Общая мощность толщи, по результатам геолого-съемочных работ (Алешин В. М., Биянов И. С., 1972), оценивается в 800- 850 м. Изредка в нем встречаются субвулканические тела габбро-диабазов. Вышележащая диабазовая толща (S1V2) представлена базальтами, спилитами, диабазами, порфиритоидами и зелеными сланцами по эффузивам основного состава. Мощность — 250-300 м.

Южнее, в Шарташской брахиантиклинали, в северной экзоконтактовой зоне одноименного гранитного массива из-под венлокских образований выступают более древние — лландоверийские, а возможно, даже верхне-ордовикские отложения. Представлены они различными парасланцами - филлитовидными углисто-кремнистыми с остатками граптолитов (?), углисто-кварцевыми, местами слюдяными, слюдяно-кварцевыми с редкими прослоями кварцитов и линзами мраморизованных известняков. Общая мощность - более 200 м.

В толщах вулканогенно-осадочных и излившихся пород залегают сильно тектонизированные бескорневые пластообразные тела серпентинизированных ультрабазитов, превращенных обычно в тальк-карбонатные породы. Одно из них - Пышминско-Березовский бескорневой серпентинитовый массив, экранирующий золотое оруденение.

На Березовском месторождении золота издавна известно около 350 гранитоидных даек, к которым приурочены рудные кварцевые жилы. Изредка развиты габбро-диабазовые дайки, по возрасту более древние, чем гранитоид-порфиры, однако влияние их на оруденение изучено пока слабо.

Березовское месторождение представляет собой по существу дайковое поле - обособленную часть субмеридионального дайкового пояса, распространенного к югу, но в основном к северу от месторождения более чем на 100 км при ширине 10- 15 км.

Комплекс гранитоидных даек «пестрого» состава является важнейшим фактором контроля золотого оруденения как самого Березовского месторождения, так и всего рудного района в целом. Об этом свидетельствует непосредственная приуроченность к дайкам значительной части рудных золото-сульфидных кварцевых жил, а также ряд косвенных данных. Это прежде всего результаты детального минералогического картирования Березовского месторождения и прилегающих к нему площадей, выполненного Б. В. Чесноковым [2]. По материалам специального картирования была построена и исследована трехмерная модель гидротермальной минерализации, установлены пространственно-временные закономерности ее распределения, доказано существование генеральной эндогенной зональности гидротермальной минерализации, которая представляет собой единое целое и имеет в объемном пространстве ясно выраженную симметрию и форму эллиптического конуса с обращенной вниз вершиной. Простирание в плане длинной оси эллипса точно совпадает с простиранием дайкового пояса, а центр эллиптического конуса пространственно и структурно приурочен к месту пересечения субмеридиональным дайковым поясом субширотной пологой Березовской синклинали.

Результаты минералогического картирования позволили Б. В. Чеснокову сделать вывод о прямой связи дайкового поля и эндогенной зональности гидротермальной минерализации района Березовского месторождения золота с морфологией и положением кровли большого Шарташского гранитоидного плутона, выходом которого на дневную поверхность является расположенный южнее собственно Шарташский гранитный массив. Подтверждением сказанному является также анализ регионального гравитационного поля. По данным О. В, Беллавина и др.[3], Шарташский массив полого погружается к северу под Березовское рудное поле, на северном фланге которого кровля гранитов находится на глубине около 4 км. Таким образом, связь даек Березовского рудного поля с Шарташским массивом не вызывает сомнения, но характер этой связи окончательно не установлен. По этому вопросу, высказываются самые различные точки зрения. Так, Г. И. Кузовков с соавторами [4], К. П. Плюснин (1989) и другие выделяют березовские дайки в самостоятельный более молодой магматический комплекс (С2-3). Как считают ответственные исполнители крупномасштабной геологической съемки района В. М. Алешин и И. С. Биянов (1972), широко развитые на Березовском месторождении дайки плагиогранитов не принадлежат жильной серии Шарташского массива и не имеют прямой генетической связи с ним. Возможно также, что и сами дайки внутри этого массива (по крайней мере, часть из них) не являются его производными. От себя добавим, что развитые в пределах Березовского месторождения дайки плагиосиенит-порфиров не известны среди дайкатов Шарташского плутона.

По мнению М. С. Рапопорта [5] и др., связь продуктивных на золотое оруденение гранитоидов Березовского дайкового поля с Шарташскими гранитами не прямая - генетическая, а косвенная - парагенетическая. Такой вывод подтверждается результатами изучения В. М. Ершовым [6] изотопии свинца в гранитоидах шарташских и березовских даек и в рудных минералах золото-полисульфидно-кварцевых жил самого месторождения. Им был сделан вывод о самостоятельности как жильных гранитоидов Шарташского массива, так и Березовского месторождения, а также о генетической самостоятельности и более молодом возрасте наложенной на гранитоидные дайки золоторудной минерализации. Ясно, что этот вопрос требует еще дополнительного изучения.

Дайки гранитоидов Березовского рудного района прослеживаются в длину до 8-10 км (редко 20 км) при средней мощности около 8-10 м [7]. Все исследователи отмечают значительное петрографическое разнообразие жильных гранитоидов и наличие нескольких их генераций. Среди них выделяются дайки лампрофиров, диоритов, плагиогранитов, плагиосиенит-порфиров, гранит-порфиров, пегматоидных лейкократовых гранитов, аплитовые и пегматитовые жилы. Последовательность внедрения даек и жил в схемах разных авторов неодинакова и даже выдвигаются взаимоисключающие, альтернативные варианты. Это объясняется, с одной стороны, преимущественно визуальным определением пород с исключительно редким изучением их химического состава, а с другой – значительными метасоматическими изменениями гранитоидов в местах скопления кварцевых жил. Однако все исследователи сходятся во мнении, что жильные породы образуют сложную многоритмовую (мультиплетную) магматическую серию с элементами антидромности, сформированную в две фазы (два цикла). Каждая фаза охватывает несколько генераций. Наиболее ранними являются дайки плагиосиенит-порфиров.

Как показывает анализ химического состава жильных пород (см. таблицу), наименования гранитоидов, данные им предыдущими исследователями [7- 10] и повсеместно применяемые в настоящее время, нуждаются в уточнении и приведении в соответствие с современными петрографическими номенклатурой и классификацией. Среди слагающих дайковое поле гранитоидов преобладают гранодиорит-порфиры, реже встречаются кварцевые сиенит-порфиры (плагиосиенит-порфиры по старой терминологии) и тоналит-порфиры, фигурирующие в прежних описаниях как плагиогранит-порфиры. Собственно гранит-порфиры - достаточно редкие породы, к ним зачастую относят гранодиорит-порфиры. Кроме того, встречаются дайки лампрофиров повышенной и нормальной щелочности, а также диоритов. Следовательно, состав пород дайкового комплекса - достаточно пестрый, разнообразный.

Таблица - Средний химический состав пород, слагающих дайки Березовского  месторождения золота
Таблица - Средний химический состав пород, слагающих дайки Березовского месторождения золота

По химическому составу дайкаты - субщелочные и нормальные (известково-щелочные) породы калиево-натриевой серии с преобладанием во всем ряду при относительно небольшой величине оксида кальция Na2О над К2О - от незначительного в лампрофирах до весьма существенного (почти в 3 раза) в тоналит-порфирах. Особенности химизма пород находят отражение в их минеральном составе, прежде всего в постоянном преобладании среди полевых шпатов кислого плагиоклаза. Этим объясняется обязательное присутствие во вкрапленниках гранитоид-порфиров первично магматического альбита при подчиненной роли или даже отсутствии среди порфировых выделений калиевого полевого шпата - микроклина. Минеральный состав пород представлен также кварцем, биотитом, акцессорными и вторичными минералами; в жильных диоритах и лампрофирах присутствует амфибол.

Гранитоидные дайки секут слоистость, сланцеватость и контакты различных пород. В серпентинитах дайки ветвятся, изгибаются, образуя частые пережимы по простиранию и падению. Реже неправильные по форме дайки встречаются и среди стратифицированных вулканогенноосадочных пород нижнего силура. Жильные гранитоиды часто метасоматически изменены - березитизированы. Большинство даек - крутопадающие. Вмещающие породы на контактах с дайками изменены незначительно.

Важную роль в структуре Березовского месторождения играют разновозрастные разрывные нарушения различных кинематических типов. Наиболее древними являются сдвиго-сбросы северо-западного простирания с падением плоскостей сместителей на северо-восток под углом 40- 50°. Амплитуда перемещения по ним достигает 50-60 м. К этой системе разрывов приурочены дайки габбро-диабазов. Более молодые нарушения - широтные сдвиго-сбросы, почти с вертикальным падением. Особенно широко такие разрывы распространены в районе шахты «Северная» [7|. Горизонтальная амплитуда смещения по ним составляет 20-30 м. Более поздними являются надвиги и зоны нарушений субмеридионального простирания с падением к северо-западу под углом около 30° и с амплитудой смещения около 50 м. К ним приурочены наиболее ранние дайки кварцевых сиенит-порфиров.

Еще более молодыми являются три системы нарушений, вмещающих массу даек: меридиональные с крутым восточным падением; меридиональные с западным падением; диагональные северо-восточного простирания с падением на юго-восток под углом 45°.

В предрудный этап возникли тектонические трещины в гранитоидных дайках, реже во вмещающих породах. Они явились вместилищем кварцевых жил. Пострудная тектоника выразилась в подновлении ранее заложенных разрывных нарушений.