Delist.ru

Минералогия оруденения мезо-кайнозойских отложений Восточного Кавказа (15.04.2007)

Автор: Черкашин Василий Иванович

Изотопный состав углерода травертинов. Интерес к происхождению травертинов обоснован тем, что в пределах рудных полей Северного Кавказа их широкое распространение интерпретируется как поисковый признак для рудных месторождений, содержащих карбонат (А.А. Бойков и др. 1982, 1995).

Травертин широко развит в пределах рудных полей Восточного Кавказа – Хнов-Бор-чинском, Куруш-Мазинской рудоносной зоне, в Кизил-Деринском рудном поле. Но наиболее широко он распространен в бассейне р. Курдул, в связи с известной здесь Курдульской интрузией основного состава. Травертины известны и в районах, где не отмечены магматические и рудные образования как в пределах орогена, так и на приморской низменности.

Анализ распространенности показывает, что наличие травертиновых образований само по себе не может служить поисковым признаком на рудные месторождения: они только свидетельствуют о том, что существовали углекислые источники, из которых отлагался карбонатный материал. Какой материал выносится этими источниками – это мы и попытались решить геохимическими исследованиями.

По химическому и изотопному составу углерода травертинов ?13С очень сходны с жильными карбонатами. Исходя из минералогии, геологии и аналитических данных, можно сказать, что травертины в комплексе с другими показателями, могут рассматриваться в качестве положительных поисковых признаков на рудные полезные ископаемые. Травертины отличаются от осадочно-диагенетических образований с сульфидами утяжелением изотопного состава углерода.

4.3. Изотопный состав свинца галенитов рудных образований.

В диссертации проанализирован изотопный состав свинца галенитов 15 рудопроявлений и месторождений (включая Кизил-Дере, Филизчай) Приводораздельной металлогенической зоны восточной части Большого Кавказа. Изотопный состав свинца позволяет делать выводы и судить о генезисе рассматриваемых объектов – вернее генезисе источника свинца в изучаемом объекте, возрасте и масштабности оруденения.

Существуют представления, что колчеданное оруденение по Восточному Кавказу связано с условиями формирования структур растяжения – зон спрединга (рифтоподобные структуры и т.д.). Полученные определения изотопного состава свинца свидетельствуют о близости источников свинца к структурам, формирующимся в условиях сближения плит – субдукции. Изучение изотопов аргона в ГЖВ кварца рудных образований Приводораздельной металлогенической зоны также показало, что по изотопной характеристике аргона – это продукты необедненной мантии, характерной для зон горячих пятен (точек) мантии. Они имеют величину Ar (40/36) до 300-450. В то время как для обедненной мантии, отмечающейся в зонах растяжения, эти величины достигают больших значений – до 25000. В целом по изотопам свинца галенитов колчеданных месторождений Восточного Кавказа можно сделать следующие выводы.

1. Источником свинца изученных месторождений являются одновозрастные образования, возможно гранитоиды палеозойского возраста.

2. Для промышленных объектов (Кизил-Дере, Филизчай) характерен свой изотопный состав свинца, что позволяет дать общую перспективную оценку других рудных объектов с подобным изотопным составом свинца.

Глава 5. Минералогические и геохимические особенности кварца

в терригенных, аутигенных и рудных образованиях.

Кварц в аутигенных образованиях.

Формирование кварца происходит в разные стадии седиментогенеза. Он отмечается в цементе песчаников (регенерационный кварц), конкрециях, септариях, трещинах синерезиса и катаклаза, тенях давления метакристаллов, фрамбоидов и конкреций. По времени образования в процессе седиментогенеза можно выделить три разновидности кварца: сингенетично-диагенетический в основной массе конкреций; диагенетический – септорные прожилки в конкрециях, формирующихся в процессе обезвоживания (синерезиса) гелей; метаморфогенный – «выполняющий тени» давления вокруг метакристаллов пирита, трещины катаклаза пиритовых конкреций, сгустков, регенерационный кварц – нарастающий вокруг кварцевых обломков в песчаниках.

Сингенетичный кварц в конкрециях по внешнему облику (белый цвет), развитию ГЖВ по трещинам синерезиса, рентгеноструктурным параметрам аналогичен жильному кварцу. Отмеченные данные расширяют представления о возможности образования кварца в различных условиях. Это созвучно с представлением некоторых исследователей о формировании отдельных кварц-сульфидных залежей в регионе в подводных условиях.

5.2. Трещины синерезиса с кварцем, как генетический признак колчеданных руд (месторождение Кизил-Дере).

Наличие метаколлоидных форм в рудах колчеданных и других месторождений отмечается многими исследователями для Урала и других регионов. Не являются исключением и колчеданные месторождения Восточного Кавказа – Филизчай, Кизил-Дере, Кацдаг. Нами метаколлоидные формы – почковатые, глобулярные агрегаты сульфидов в срастании с кварцем и сгустками карбонатов, трещины синерезиса отмечались на месторождении Кизил-Дере и рудопроявлениях Горного Дагестана – Мушлак, Верхне-Мициратхетское, Скалистое и др.

Изучение пирит-пирротиновых массивных руд, составляющих основу месторождения Кизил-Дере, показывает наличие в них трещин синерезиса гелей сложного кремнезем-сульфидно-карбонатного состава. Это обычные образования, устанавливаемые под микроскопом почти в каждом образце. Образование маломощных, короткопротяженных прожилков, отмечаемых в шлифах, можно объяснить только дифференциацией вещества при синерезисе сложного геля.

Макроскопически метаколлоидные текстуры в настоящее время хорошо выражены в штуфных образцах пиритовых руд в отвалах штолен. В процессе длительного выветривания на плоскостях этих обломков проявились типичные рисунки метаколлоидных текстур – овальные, округлые, сглаженные, неправильной формы скопления мелкозернистого пирита.

О прохождении кремнезема через коллоидную стадию свидетельствует постоянное наличие микротрещин в кварце, выполненные глобулярными включениями, преимущественно, жидкого состава, газовая фаза в них отмечается в виде быстродвижущегося маленького пузырька. Эти ГЖВ характеризуются низкими температурами гомогенизации (150-90оС) по А.Г. Твалчрелидзе и др. (1981). Приведенные данные хорошо согласуются с представлениями об образовании кварца при полимеризации кремнезема с прохождением через стадию опала по Р. Айлеру и др. (1982).

Наличие метаколлоидных форм жильных минералов и сульфидов в колчеданных рудах свидетельствует о прохождении рудного вещества через коллоидную стадию, которая может проявиться и в колчеданных гидротермально-осадочных рудах и в жильных кварц-сульфидных образованиях.

На отдельных образцах колчеданных руд, образующихся на дне моря, хорошо видны поверхности соприкосновения кварц-сульфидного геля с водой и с подстилающим илисто-глинистым материалом. Почковидная поверхность и трещины синерезиса, секущие её, их структурные особенности и строение трещин являются генетическими признаками образования колчеданных руд в придонных условиях.

В конкрециях также широко развиты трещины синерезиса, выполненные кварцем, сульфидами железа, полиметаллов и карбонатом. Их следует отличать от трещин катаклаза, для жильных минералов которых характерно волокнистое строение.

Таким образом, трещины синерезиса в колчеданных рудах могут играть роль генетических признаков, а в конкрециях – разделять диагенетический и метаморфогенный этапы их развития.

5.3. К природе силицитовых обломковидных образований в пиритовых рудах месторождения Кизил-Дере.

Медно-пирротиновое месторождение Кизил-Дере входит в состав Приводораздельной металлогенической зоны в Горном Дагестане. По генезису сульфидных залежей этого объекта высказаны самые различные взгляды (Смирнов В.И., 1967; Полищук И.Б. и др., 1970, 1974.1980; Труфанов Н.В.. 1979; Осетров О.А., 1978; Твалчрелидзе А.Г. и др., 1981; Маркус М.А., 1985; Буадзе и др., 1973; Паливода Н.К., 1977; Холодов В.Н., 1989; Курбанов М.М., 1998 и др.), обосновывающие экзогенные или эндогенные источники рудного вещества и различные условия формирования рудных тел - в тектонических полостях, на дне морского палеобассейна, образование в процессе метаморфизма в песчано-глинистых толщах.

На месторождении отмечаются брекчиевидные руды с обломочками осадочных пород, сцементированных сульфидами железа (рис. 6). Считается, что обломки в брекчиевидных рудах представлены вмещающими (месторождения) породами – рассланцованными аргиллитами, алевролитами, подверженными окварцеванию в виде тонкой сети кварцевых прожилков.

Сторонники гидротермально-метасоматического способа образования месторождения видят в наличии обломков пород в рудах хороший аргумент, уверенно подтверждающий эпигенетический способ образования рудных залежей.

Мы провели изучение обломочков пород из сульфидных руд месторождения Кизил-Дере и рудопроявлений жильной кварц-сульфидной формации – Водораздельное, Хал, Маза. В результате изучения установлено, что обломочки в колчеданных рудах представлены раскристаллизованным кремнистым гелем, а в жильных рудах – рассланцованными, окварцованными боковыми породами (рис. 7).

Не обнаружено в силицитах по данным изучения слюд и изотопного соотношения (40/36) аргона остаточных признаков вмещающих пород, в случае предположения преобразования их в процессе формирования рудных залежей. В силицитах аргоновое отношение изменяется от 357 до 403 в боковых породах до 783. В них определена политипная модификация слюд 1Мd, во вмещающих породах – 2М.

Обломочки пород в жильных кварц-сульфидных рудах являются фрагментами боковых пород, что хорошо видно при микроскопическом их изучении (рис. 7).

Таким образом, изучение обломков в рудах является дополнительным критерием познания генезиса колчеданных руд.

5.4.Рентгеноструктурные и геохимические особенности кварца различных генетических образований Восточного Кавказа.

5.4.1. Рентгеноструктурные параметры кварца.

В пределах геосинклинальной части Восточного Кавказа основными объектами, содержащими кварц, являются образования – производные базальтоидного магматизма: колчеданно-полиметаллические месторождения (Кизил-Дере, Филизчай, Катех и др.), проявления жильной кварц-сульфидной формации (Хал, Джиг-Джиг, Маза и др.); кварцевые, кварц-карбонатные зоны, жилы, хрусталеносные проявления и месторождения (Айшат-Кули, Гороколоб и др.) – латераль-секреционного происхождения (типа альпийских жил). В незначительном количестве свободный кремнезем (кварц) содержится в магматических образованиях – кварцевых диабаз-порфиритах и в кислых магматических породах различных фаций слаборазвитых на территории. Терригенный кварц в мезозойских отложениях горной части В. Кавказа, отмечающийся в алевролитах, песчаниках, конгломератах, имеет источники сноса согласно палеофациальных исследований – южную сушу и местные источники, возможно, гранитоиды Центрального Кавказа.

В равнинной части Восточного Кавказа, в пределах Терско-Каспийского прогиба кварц отмечается в связи с гранитоидами и связанными с ними роговиками, т.е. кварц производный гранитоидного магматизма (площадь «Юбилейная» и др.). Терригенный кварц осадочных пород является продуктом разрушения указанных образований; а также метаморфических толщ северной суши, согласно палеофациальных исследований. По кварцам отмеченных генетических разновидностей проведено определение рентгеноструктурных показателей – а, с, СКС (таб. 1).

Таблица 1

Статистические характеристики рентгеноструктурных показателей

(СКС, a, c) кварца различных образований

№ п/п Место отбора проб

СКС ? c

загрузка...