Западно-Сибирская мегапровинция (ЗСП) комплексных ПМР тяжелых минералов совпадает с одноименной плитой. Она занимает второе место по площади в России и в Мире среди мегапровинций комплексных ПМР и второе (после Восточно-Европейской мегапровинции) — по суммарной продуктивности в России. В ее пределах известны более 5 комплексных промышленных ПМР тяжелых минералов, целая серия непромышленных россыпей и россыпных проявлений и множество точек россыпной титано-циркониевой минерализации. Областями сноса тяжелых минералов в палеобассейны ЗСП служили преимущественно герциниды Урала, каледониды и герциниды Северного Казахстана и гор Южной Сибири. Неопределенной остается степень участия восточного обрамления Сибирской платформы в поставке тяжелых минералов.
Помимо узкого, преимущественно титано-циркониевого профиля россыпной минерализации, важной отличительной чертой мегапровинции является также узкий возрастной диапазон промышленных россыпей. Хотя россыпные проявления циркона и минералов титана установлены здесь и а нижне- и верхнемеловых отложениях (Приенисейская область, а также северное обрамление Кокчетавской глыбы), все известные месторождения и перспективные россыпные проявления связаны исключительно с палеогеновым этапом. Их возраст варьирует от эоцена (Туганское месторождение, а также Обуховская группа россыпей в Северном Казахстане) до позднего олигоцена (Тарское месторождение и другие проявления). Повышенные концентрации тяжелых минералов установлены также в миоценовых, нижне- и среднечетвертичных осадках.
Другая особенность ЗСП — отчетливо выраженная концентрическая зональность размещения россыпей, которая отражает эволюцию позднемезозойских и раннекайнозойских осадочных бассейнов. По данным, приведенным в работах М.А. Ахметьева, эволюция россыпеносных палеогеновых бассейнов ЗСП шла по пути постепенного сокращения их площадей, утраты в раннем эоцене связи с Ледовитым океаном, с бассейнами Паратетиса (в олигоцене) и превращения в обособленный водоем типа «озеро-море». Это определяет концентрическое расположение потенциально перспективных площадей титано-циркониевых россыпей разного возраста. Внешняя зона развития титано-циркониевых россыпей (россыпей тяжелых минералов) тяготеет к периферии плиты. Как отмечено В.А. Блиновым, В.А. Даргевич и другими исследователями, меловые потенциально металлоносные формации распространены в основном на востоке мегапровинции, где они образуют Приенисейскую потенциальную зону, соответствующую опущенному краю Восточно-Сибирской платформы, а также распространяются в пределы Хатангского прогиба. Соответственно эоцен-олигоценовая продуктивная формация распространена и залегает вблизи поверхности в непосредственном обрамлении складчатых сооружений Казахстана, Алтая и Урала, образуя соответственно Южную и Приуральскую россыпные провинции (Тобольское россыпные месторождения, а также ПМР в обрамлении Кокчетавской глыбы в Северном Казахстане) (рис. 5.1).
Классическими представителями россыпей эоцен-олигоценовой продуктивной формации в Южной россыпной провинции ЗСП являются числящиеся на Госбалансе России Туганское, Георгиевское и Ордынское месторождения тяжелых минералов, а также Обуховская группа россыпей в Северном Казахстане. Их отличительная особенность — приуроченность к нижним горизонтам и кайнозойского осадочного чехла: эоценовому (Туганское) и эоцен-олигоценовому (Обуховская и другие россыпи в обрамлении Кокчетавской глыбы), что отличает их от россыпей центральной области, залегающих в верхнеолигоценовых осадках. Другая важная черта — влияние син- и пострудных тектонических движений неотектонического этапа на структуру и сохранность россыпных залежей, особенности которых в деталях изучены в Обуховской группе россыпей.
По южной периферии россыпной провинции, там, где осадки эоцен-раннеолигоценового бассейна (чеганская свита) непосредственно ложатся на мезозойскую кору выветривания ПОРОД складчатого основания, известны также другие минеральные типы россыпей, в частности оловоносные. Примером их являются чеганские прибрежно-морские и образовавшиеся за их счет неогеновые ложковые оловоносные россыпи Орлиногорского россыпного узла в Северном Казахстане. Повышенные концентрации касситерита отмечены также в базальных горизонтах морских эоцен-олигоценовых отложений, залегающих непосредственно на оловоносных корах выветривания Сарымбетского месторождения, и в других точках погружающегося фланга Кокчетавской глыбы.
В южном горном обрамлении ЗСП известны ископаемые континентальные россыпи, в том числе россыпи палеоценовой палеодолинной и палеоложковой сети (Караоткельское ильменит-цирконовое россыпное месторождение в Зайсанской котловине). Следует обратить внимание на то, что по южной и юго-восточной периферии плиты, там, где под осадки эоцена погружается мезозойский пенеплен Южного Урала, Мугоджар и Северного Казахстана, создавались условия для сохранности и совместного залегания погребенных палеодолин с различными типами палеодолинной минерализации: россыпной (золото, олово) и гидрогенной (уран), среди которых можно выделить, по крайней мере, две генерации — юрские и палеогеновые, — и перекрывающих их эоцен-олигоценовых бассейновых отложений с литоральными и сублиторальными россыпями. Совмещение кластогенных (золотоносных) и гидрогенных урановых концентраций в одних и тех же долинах Зауральского пенеплена (бассейн р. Санарка) позволяет ставить вопрос о возможной сохранности в периферической зоне ЗСП также и золотоносных и. возможно, платиноносных погребенных палеодолин той же генерации, что и палеодолины Далматовского ураноносного района. Их фрагментами являются ископаемые россыпи золота в юрских палеодолинах восточного склона Урала.
Проблема россыпной металлоносности палеодолин Западно-Сибирской плиты и примыкающего Тургайского прогиба заслуживает специального рассмотрения. Особенности палеогенового этапа развития территории с характерным для него постепенным сокращением бассейнов на протяжении олигоцена способствовали развитию по периферической части плиты и в отдельных приподнятых блоках долинной сети нескольких генераций, привязанных к различным стадиям (уровням стояния) бассейна. Отвечающие им осадки относятся к автохтонной сероцветной песчано-глинистой формации гумидного климата, относящейся к постчеганскому-аральскому времени (конец олигоцена-начало миоцена). В.С. Трофимов обращает внимание на то, что с указанным этапом связано формирование в прибортовых частях плиты россыпей континентального ряда умеренного переноса, ассоциирующих с косослоистыми преимущественно песчаными сериями аллювия русловой и дельтовой фаций. Продуктивные образования этого типа встречены в различных свитах (комплексах) осадков, выделяемых в составе формации, и, в силу совмещения последних, россыпи нередко имеют двух- и трехчленное строение. В качестве примера цитируемый автор называет россыпи титановых минералов и циркона, приуроченные к глубоким (до 50 м) долинам (Лисаковская, Кировская, Шиелинская и др.) в верховьях субширотного, а ниже по течению субмеридионального простирания. Примером палеодолинных сложных многопластовых титано-цирконивых россыпей являются Тобольская, Аласорская, Кумкольская, Сарлытамская и другие россыпи в пределах Тургайского прогиба, для которых характерна отчетливая преемственность минерального состава от пласта к пласту.
Повышенные рудные концентрации характерны и для палеодолин «одноэтапного развития», непосредственно врезанных в поверхность сильно выветрелых палеозойских пород (Кускольская россыпь), однако эти россыпи характеризуются в целом незрелым минеральным составом — высоким содержанием эпидота и лимонита в ущерб ильмениту, рутилу и циркону.
В.С. Трофимов обращал внимание также на то, что олигоценовые долины северного Тургая выступали в качестве коллекторов аллювиальных (русловых и террасовых) железистых россыпей (Кировская, Лисаковская, Шиелинская) (рис. 5.2), рудная минерализация которых представлена гидрогетитовыми бобовинами со следами вторичного окатывания и раскалывания, причем степень механической обработки зерен возрастает вниз по течению палеорек. Процессы наложенного диагенеза и эпигенеза способствовали перераспределению железа, сопровождавшегося некоторой цементацией отложений и образованием гидрогетит-хлоритовых оолитов. Согласно этой точки зрения, месторождения оолитовых железных руд в палеодолинах имеют смешанное кластогенно-хемогенное происхождение, т.е. представляют собой россыпи, рудное вещество которых испытало позднейшее диагенетическое преобразование.
Внутреннюю часть Западно-Сибирской россыпной мегапровинции занимает Центральная россыпная провинция. Здесь известны многочисленные россыпи и россыпные проявления комплексных ПМР, связанные с новомихайловской свитой верхнего олигоцена, в числе которых промышленное Тарское титано-циркониевое месторождение, а также проявления тяжелых минералов Приобского потенциально россыпного района на территории ХМАО. Размещение россыпной минерализации контролируется, помимо границ позднеолигоценового палеобассейна, также структурами платформенного чехла, что особенно отчетливо проявляется в зоне Хуготских дислокаций, где сохранность и структура россыпных залежей отражают влияние интенсивной диапировой складчатости.
Тарская титано-циркониевая россыпь является пока единственным промышленным месторождением титано-циркониевых песков в пределах Центральной россыпной провинции ЗСП. Месторождение залегает в верхах атлым-новомихайловской свиты и представляет собой типичную ископаемую донную (сублиторальную) залежь плащеобразного строения, ближайшим генетическим аналогом которой являются россыпи ВИМ-типа в россыпной провинции Марри-Бэйсин в Южно-Австралийской мегапровинции. Месторождение начало отрабатываться способом скважинной гидродобычи (СГД).
Привлекательность Центральной россыпной провинции ЗСП заключается также в том, что значительную ценность в ней имеет нерудная составляющая россыпей, в первую очередь, кварцевые пески, потребителем которой является местная индустрия. В целом погребенные и сильно обводненные россыпи провинции рассматриваются как объекты для применения скважинной гидродобычи.
К числу новых потенциальных россыпных площадей ЗСП принадлежит также Зауральская провинция, характеризующаяся относительно близповерхностным залеганием куртамышской-атлымской свиты верхнего олигоцена (возрастного аналога атлым-новомихайловской свиты), перспективной на выявление россыпей для открытой карьерной добычи песков. В настоящее время в ее пределах известно, по крайней мере, три перспективные площади: Мансийская и Северо-Сосьвинская площади (в пределах ХМАО) и Салехардская (на севере).
Особенности литологии отложений главного продуктивного горизонта -куртамышской-атлымской свиты — позволяют предположить, что они образовались в прибрежно-морских условиях мелководного морского или крупного озерного бассейна. Фациальная природа этой свиты на изученной территории не одинакова. В западной, ближайшей к горному обрамлению, части встречаются аллювиально-дельтовые транзитные фации. Как правило, к этим горизонтам приурочены прослои с повышенным содержанием минералов рудной титан-циркониевой ассоциации. Восточнее, например, в районе Даниловского газоконденсатного месторождения, в куртамышских-атлымских отложениях встречаются хорошо сортированные зрелые в минералогическом отношении осадки прибрежных фаций подводного берегового склона (рис. 5.3). Темноцветные минералы встречаются как в рассеянной форме, так и в виде тонких слойков, подчеркивающих косослоистые текстуры и знаки ряби. Мощность горизонта, обогащенного темноцветными минералами, достигает 4 м. По предварительным данным содержание тяжелой фракции может достигать 3% и более.
В вышележащих неоген-четвертичных отложениях также отмечаются повышенные содержания рудных минералов, но, в связи с крайней фациальной изменчивостью, эта толща, скорее всего, не будет иметь самостоятельного промышленного значения. Аномальные концентрации тяжелых минералов установлены также в четвертичных ледово-морских отложениях Нижнего Приобья (Салехардский р-н), однако потенциал этих отложений, так же как и условия формирования повышенных концентраций тяжелых минералов в «необычных» фациальных обстановках ледовитых бассейнов, остается неизученным.
