Магматогенно-гидротермальная модель формирования флюидодинамических структур и месторождений редкометалльных рассолов в чехле Сибирской платформы

Колоссальные по своим масштабам процессы платформенных этапов магматизма, палеовулканической деятельности на Сибирской платформе известны излиянием гигантских объемов базальтовой магмы, формированием кимберлитовых полей, железных, редкоземельных и сульфидных руд, а также изменениями в локализации месторождений углеводородов. Эти процессы, инициированные прохождением кратона над «горячей точкой» гигантского суперплюма, охватывали многие аспекты эволюции гидрогеологических, в том числе магматогенно-гидротермальных, палеосистем в осадочном чехле древнего кратона. Речь пойдет о природе и понятии «флюидодинамическая структура» как части магматогенно-гидротермальной модели эволюции вулканогенно-осадочного чехла на примере Ангаро-Ленского артезианского бассейна. Целью проведенного исследования являлось обоснование магматогенно-гидротермальной модели формирования флюидодинамических структур и преобразования редкометалльных промышленных рассолов в вулканогенно-осадочном чехле Сибирской платформы. В работе использованы архивные и новейшие материалы по сейсмо- и электроразведке, массивы геопромысловых данных глубокого бурения, гидрогеохимического опробования рассолов. Авторы трактуют наблюдаемые на сейсмогеологических разрезах субвертикальные и сопряженные с ними на ряде объектов субгоризонтальные зоны потери отражений как флюидодинамические структуры, сформированные в магматический и постмагматический пневматолитово-гидротермальный этапы. Воздействие поднимающихся через глубинные коровые разломы и узлы повышенной проницаемости тектоносферы в верхнюю кору магматических расплавов привело к импульсному формированию пародоминирующих флюидонапорных систем. По представлениям авторов, циркуляция парогидротерм по вторичным системам фильтрации привела к глубокому преобразованию гидрогеохимии первично-седиментогенных рассолов осадочного бассейна. Одновременно происходило изменение пород-коллекторов с формированием высокоемких природных резервуаров вследствие процессов гидроразрыва, термолифта, парогазовой и фумарольной активности. Этапы платформенного магматизма и постмагматические процессы сыграли важнейшую рудоформирующую и рудолокализующую роль в металлогении – минерагении промышленных металлоносных рассолов, обусловили вторичное концентрирование богатейшей «жидкой» руды редких, рассеянных элементов и минеральных солей, в том числе брома, щелочных металлов – лития, рубидия, цезия, калия, соединений со щелочноземельными кальцием и стронцием.

1. Геология Сибирской платформы / под ред. Н.И. Краснова, М.Л. Лурье, В.Л. Масайтиса. М.: Недра, 1966. 447 с.

2. Одинцов М.М., Домышев В.Г., Страхов Л.Г., Зуев П.П., Храмов А.Г., Шемес П.И. [и др.]. Ангаро-Вилюйский рудный пояс Сибирской платформы / отв. ред. Ф.А. Летников. Новосибирск: Наука, 1980. 113 с.

3. Страхов Л.Г. Рудоносные вулканические аппараты юга Сибирской платформы / отв. ред. М.М. Одинцов. Новосибирск: Наука, 1978. 117 с.

4. Феоктистов Г.Д. Петрология и условия формирования трапповых силлов / отв. ред. В.В. Золотухин. Новосибирск: Наука, 1978. 168 с.

5. Gladkochub D.P., Donskaya T.V., Ivanov A.V., Mazukabzov A.M., Ukhova N.A., Ernst R., et al. Phanerozoic mafic magmatism in the southern Siberian craton: geodynamic implications // Russian Geology and Geophysics. 2010. Vol. 51. Iss. 9. P. 952–961. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2010.08.005. EDN: MXIMNB.

6. Kiryukhin A.V., Solomatin A.V. Geomechanical conditions of seismic, volcanic, and hydrothermal activity in Kamchatka // Journal of Volcanology and Seismology. 2026. Vol. 20. Iss. 2. P. 67–80. https://doi.org/10.1134/S0742046326700120.

7. Никулин В.И., Фон-дер Флаас Г.С., Барышев А.С. Эксплозивно-вулканическая базальтоидная рудообразующая система (Ангарская железорудная провинция) // Геология рудных месторождений. 1991. № 3. С. 26–40.

8. Федотов С.А. Магматические и питающие системы и механизм извержений вулканов. М.: Наука, 2006. 454 с. EDN: QKFPCB.

9. Пиннекер Е.В. Рассолы Ангаро-Ленского артезианского бассейна: закономерности размещения, состав, динамика, формирование и использование. М.: Наука, 1966. 332 с.

10. Летников Ф.А., Медведев В.Я., Иванова Л.А. Взаимодействие гранитного расплава с карбонатами и силикатами: монография / отв. ред. Ю.В. Комаров. Новосибирск: Наука, 1978. 151 с.

11. Фон-дер Флаас Г.С. Магматический этап в эволюции рудообразующей системы ангаро-илимского типа // Геология и геофизика. 1992. Т. 33. № 2. С. 77–84. EDN: RFWPUS.

12. Yuan X., Hu Y., Zhao Y., Li Q., liu C. Contribution of hydrothermal processes to the enrichment of lithium in brines: evidence from water – rock interacting experiments // Aquatic Geochemistry. 2021. Vol. 27. Iss. 3. P. 221–239. https://doi.org/10.1007/s10498-021-09395-1. EDN: MLYTNJ.

13. Вахромеев А.Г., Кирюхин А.В., Литвинова И.В., Данилова М.А., Сурмаажав Д. Вулканогенно-тектоническая модель формирования рудолокализующих структур и обогащения межсолевых залежей промышленных литиеносных рассолов Ангаро-Ленского артезианского бассейна, Сибирская платформа // Вулканизм и связанные с ним процессы: материалы XXVII ежегод. науч. конф., посвящ. Дню вулканолога (г. Петропавловск-Камчатский, 27–29 марта 2024 г.). Петропавловск-Камчатский: Изд-во ИВиС ДВО РАН, 2024. С. 199–202. EDN: QIECPL.

14. Вахромеев А.Г., Кирюхин А.В., Сергеева А.В., Литвинова И.В. Моделирование условий формирования рапа-силлов и эксплуатации предельно насыщенных литиеносных рассолов на юге Сибирской платформы // Подземная гидросфера: материалы Всерос. совещания по подземным водам Востока России (XXIV Совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока с междунар. участием. (г. Екатеринбург, 21–28 июня 2024 г.). Екатеринбург: Изд-во ИГД УрО РАН, 2024. С. 14–19. EDN: RBCFCB.

15. Вожов В.И. Подземные воды и гидроминеральное сырье Лено-Тунгусской нефтегазоносной провинции: монография. Новосибирск: Изд-во СНИИГГиМС, 2006. 209 с.

16. Дзюба А.А. Разгрузка рассолов Сибирской платформы: монография / отв. ред. Е.В. Пиннекер. Новосибирск: Наука, 1984. 155 с.

17. Беленицкая Г.А. Об участии природных солей в щелочном магматизме. Статья 3. Генетические аспекты модели соляно-щелочных взаимодействий // Литосфера. 2021. Т. 21. № 2. С. 172–197. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2021-21-2-172-197. EDN: WEWORJ.

18. Альмухамедов А.И., Медведев А.Я. К геохимии инициальных стадий базальтового вулканизма // Геохимия вулканитов различных геодинамических обстановок / ред. М.И. Кузьмин, Л.В. Таусон. Новосибирск: Наука, 1986. С. 49–69.

19. Альмухамедов А.И. Нестеренко Г.В. Геохимия дифференцированных траппов (Сибирская платформа): монография. М.: Наука, 1973. 298 с.

20. Нежданов А.А., Огибенин В.В., Смирнов А.С., Сподобаев А.А. Флюидодинамическая интерпретация сейсморазведочных данных МОВ ОГТ для поисков и разведки нефти и газа // Бурение и нефть. 2023. № 2. С. 12–19. EDN: ZZTOXZ.

21. Семинский Ж.В. О тектоническом районировании и металлогении Прибайкалья // Известия Сибирского отделения Секции наук о Земле Российской академии естественных наук. Геология, разведка и разработка месторождений полезных ископаемых. 2017. Т. 40. № 4. С. 112–117. https://doi.org/10.21285/2541-9455-2017-40-4-112-117. EDN: QIMSJB.

22. Барышев А.C., Егоров К.Н., Кошкарев Д.А. Минерагенические зоны юга Сибирской платформы // Известия Сибирского отделения секции наук о Земле Российской академии естественных наук. Геология, поиски и разведка рудных месторождений. 2009. № 1. С. 5–17. EDN: KJBSBZ.

23. Романюк Т.В., Ткачев А.В. Геодинамический сценарий формирования крупнейших мировых неоген-четвертичных бор-литиеносных провинций: монография. М.: Светоч Плюс, 2010. 304 с. EDN: RRXLXX.

24. Кирюхин А.В., Кирюхин В.А., Манухин Ю.Ф. Гидрогеология вулканогенов. СПб.: Наука, 2010. 394 с. EDN: QAPAHD.

25. Kiryukhin A.V, Chernykh E., Polyakov A., Solomatin A. Magma fracking beneath active volcanoes based on seismic data and hydrothermal activity observations // Geosciences. 2020. Vol. 10. Iss. 2. P. 52. https://doi.org/10.3390/geosciences10020052.

26. Мельников Н.В. Венд-кембрийский соленосный бассейн Сибирской платформы (стратиграфия, история развития): монография. Новосибирск: Изд-во СНИИГГИМС, 2009. 177 с. EDN: QKIYRJ.

27. Татьянина Н.В., Козионов А.Е., Смирнов А.С. Прослеживание трапповых тел в сейсмическом поле на разных стратиграфических уровнях в условиях карбонатно-галогенного разреза Ангаро-Ковыктинской зоны нефтегазонакопления // Геология нефти и газа. 2025. № 1. С. 37–45. https://doi.org/10.47148/0016-7894-2025-1-37-45. EDN: HMIWOX.

28. Семинский К.Ж., Гладков А.С., Вахромеев А.Г. Черемных А.В., Бобров А.А., Когут Е.И. Разломы и сейсмичность юга Сибирской платформы: особенности проявления на разных масштабных уровнях // Литосфера. 2008. № 4. С. 3–21. EDN: JVJDJN.

29. Семинский К.Ж., Саньков В.А., Огибенин В.В., Бурзунова Ю.П., Мирошниченко А.И., Горбунова Е.А. [и др.]. Тектонофизический подход к анализу геолого-геофизических данных на газоконденсатных месторождениях со сложным строением платформенного чехла // Геодинамика и тектонофизика. 2018. Т. 9. № 3. С. 587–627. https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-3-0364. EDN: YAWRML.

30. Смирнов О.А., Бородкин В.Н., Плавник А.Г., Лукашов А.В., Фарышова И.А., Васильев Ю.В. Характеристика траппового магматизма в пределах месторождений Ангаро-Ленской нефтегазоносной области по данным бурения и сейсморазведки 3D // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2022. № 6. С. 5–10. https://doi.org/10.33285/2413-5011-2022-6(366)-5-10. EDN: TKXXAS.

31. Александров А.А., Левит А.Н., Семакин Б.В. Локальные неоднородности соляных толщ в сейсморазведке / отв. ред. В.В. Корягин, В.М. Свищев. М.: Наука, 1989. 77 с.

32. Вахромеев А.Г. Закономерности формирования и локализации месторождений промышленных рассолов в карбонатных каверново-трещинных резервуарах кембрия юга Сибирской платформы (по данным глубокого бурения, испытания скважин и полевой геофизики): монография. Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2015. 247 с.

33. Ilin A.I., Kompaniets S.V., Vakhromeev A.G. Features of the forecast of geological conditions of drilling of deep wells according to electromagnetic sounding // Saint Petersburg 2012 – 5th Saint Petersburg International Conference & Exhibition 2012. Making the Most of the Earth’s Resources (Saint Petersburg, 2–5 April 2012). Houten: European Association of Geoscientists & Engineers, 2012. EDN: SLGGIZ.

34. Мигурский А.В. Флюидодинамика на Сибирской платформе во время пермо-триасового траппового магматизма // Дегазация Земли: геофлюиды, нефть и газ, парагенезы в системе горючих ископаемых: тезисы Междунар. конф. (г. Москва, 30–31 мая – 1 июня 2006 г.). М.: ГЕОС, 2006. С. 153–155.

35. Вахромеев А.Г., Горлов И.В., Мисюркеева Н.В., Сверкунов С.А., Ланкин Ю.К., Смирнов А.С. Гидрогеологические основы локального прогноза флюидонапорных систем с аномально высоким пластовым давлением в карбонатных природных резервуарах кембрия Ковыктинского газоконденсатного месторождения // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. 2018. № 4. С. 49–59. https://doi.org/10.20403/2078-0575-2018-4-49-59. EDN: VQSXOM.

36. Анциферов А.С. Ресурсы уникальных хлоридных кальциевых рассолов Сибирской платформы и проблемы их промышленного освоения // Разведка и охрана недр. 2004. № 8–9. С. 30–32.

37. Абрамович Г.Я., Кузьмин М.И., Ярмолюк В.В. Плюмовые магматогенно-рудные системы юга Восточной Сибири // Геология и полезные ископаемые юга Восточной Сибири: сборник науч. трудов ВостСибНИИГГиМС. Иркутск: Изд-во ИГУ, 2014. Вып. 3. С. 18–24. EDN: TKMFYJ.

38. Вахромеев А.Г. Зелинская Е.В., Литвинова И.В., Погребная Д.А. Модель вторичного концентрирования литиеносных рассолов в кипящих флюидных системах магматогенно-осадочных бассейнов гидроминеральной провинции Сибирской платформы // Геотермальная вулканология, гидрогеология, геология нефти и газа: материалы Всерос. науч. конф. с междунар. участием. (г. Петропавловск-Камчатский, 4–10 сентября 2023 г.). Петропавловск-Камчатский: Изд-во ИВиС ДВО РАН, 2023. С. 15–20. EDN: XOCXJE.

39. Сурнин А.И., Литвинова И.В., Иванова Н.А. Гидротермальный этап в формировании гидродинамической системы осадочного чехла Сибирской платформы // Геотермальная вулканология, гидрогеология, геология нефти и газа: материалы Всерос. науч. конф. с междунар. участием. (г. Петропавловск-Камчатский, 3–8 сентября 2020 г.). Петропавловск-Камчатский: Изд-во ИВиС ДВО РАН, 2020. С. 151–154. EDN: WYXFKM.

40. Алексеев С.В., Вахромеев А.Г., Коцупало Н.П., Рябцев А.Д. Промышленные рассолы Сибирской платформы: гидрогеология, бурение и добыча, переработка, утилизация: монография / отв. ред. Е.В. Скляров. Иркутск: Изд-во ООО «Географ», 2014. 162 с.

41. Гажула С.В. Особенности траппового магматизма в связи с условиями нефтегазоносности Сибирской платформы // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2008. Т. 3. № 1. С. 5. EDN: JUTGRD.

42. Тонких М.Е., Барышев А.С., Егоров К.Н., Кошкарев Д.А. Структурная позиция траппов юга Сибирской платформы // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2011. № 12. С. 65–73. EDN: ONXUIL.

43. Rychagov S.N. Giant gas-rich hydrothermal systems and their role in the generation of vapor-dominated geothermal fields and ore mineralization // Journal of Volcanology and Seismology. 2014. Vol. 8. Iss. 2. P. 69–92. https://doi.org/10.1134/S0742046314020067. EDN: SKUGSH.

44. Novikov D.A., Gordeeva А.О., Chernykh A.V., Dultsev F.F., Zhitova L.M. The influence of trap magmatism on the geochemical composition of brines of petroliferous deposits in the western areas of the Kureika syneclise (Siberian Platform) // Russian Geology and Geophysics. 2021. Vol. 62. Iss. 6. P. 701–719. https://doi.org/10.2113/RGG20194079. EDN: INPPAC.

45. Зелинская Е.В. Теоретические основы изучения и рационального использования подземных рассолов. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2002. 98 с.

46. Сонненфельд П. Рассолы и эвапориты / пер. с англ. М.: Мир, 1988. 480 с.

47. Алексеев С.В., Алексеева Л.П., Вахромеев А.Г., Владимиров А.Г., Волкова Н.И. Литиевые подземные воды Иркутской области и Западной Якутии // Химия в интересах устойчивого развития. 2012. Т. 20. № 1. С. 27–33. EDN: OWLSAT.

48. Шварцев С.Л., Пиннекер Е.В., Перельман А.И., Кононов В.И., Назаров А.Д., Рассказов Н.М. [и др.]. Основы гидрогеологии: монография. Гидрогеохимия. Новосибирск: Наука, 1982. 286 с. EDN: XSWXHL.

49. Шварцев С.Л. О формировании крепких и предельно насыщенных подземных рассолов // Проблемы соленакопления: сборник докладов / отв. ред. М.А. Жарков, А.Л. Яншин. Новосибирск: Наука, 1977. Т. 1. С. 192–195.