Delist.ru

Рудно-магматические системы скарново-шеелит-сульфидных месторождений Востока России (15.06.2007)

Автор: Гвоздев Виталий Иванович

Наиболее доступны для изучения первый и третий элементы: первый - характеризует магматический, а третий – постмагматический (пневматолито-гидротермальный) этапы формирования РМС. Для определения «ранга» систем автором используется классификация, предложенная Г.М.Власовым и усовершенствованная В.Г.Гоневчуком (2002), где рудный район рассматривается как «локальная генетическая РМС I-ранга», рудный узел – II ранга, месторождение – III-ранга.

При разработке эталонных локальных РМС автор придерживается точки зрения В.А.Жарикова, считавщего, что определяющим в моделях скарновых месторождений является их генетическая связь с магматическими породами, которые служат «как источник тепла и растворов для контактово-реакционного взаимодействия, как источника вещества, необходимого для образования оруденения и скарнов» («Скарновые месторождения», 1968, с. 255). Используемый автором в моделировании локальных РМС комплексный подход, включающий геохимические, физико-химические, изотопные, экспериментальные и др. исследования, дает возможность оценивать объекты на новом качественно-количественном уровне.

При создании интегральной модели (по Л.Н.Овчинникову, 1988) применительно к «вольфрамоносной» РМС с месторождениями скарново-шеелит-сульфидного типа, автор придерживается определения «генетической модели» или модели «тектоногена» по Г.Н.Щерба (1970), иерархически соответствующую параметрам рудного района.

I.2. Типизация вольфрамоносных рудно-магматических систем; состояние проблемы и выбор типовых объектов.

В представленной работе рассматриваются РМС Дальневосточного региона, эволюция которых в режиме трансформных окраин приводит к формированию месторождений со скарново-шеелитовой минерализацией – вольфрамоносная рудно-магматическая система. Разные типы вольфрамоносных РМС отражены в работах, рассматривающих вопросы классификации вольфрамовых месторождений на генетической, минералогической геохимической и рудноформационной основе, вопросы закономерности их размещения в структурах земной коры и вопросы их связи с определенными стадиями орогенного процесса. К числу таких публикаций относятся работы А.М.Быбочкина, Р.М.Константинова, Б.С.Розова, В.И.Коваленко с соавторами, Ф.Р.Апельцина, В.К.Денисенко, Е.А.Радкевич, Ю.Г.Иванова, М.М.Повилайтис, А.Д.Щеглова, Д.О.Онтоева, Д.В.Рундквиста, В.М.Бороданова, В.Н.Воеводина, В.Т.Покалова, И.Н.Томсона, Г.Ф.Ивановой, Ю.И.Бакулина, С.Г.Соловьева, С.М.Родионова и многих других исследователей.

В работах Х.М.Абдулаева, Л.И.Шабынина, Д.С.Коржинского, В.А.Жарикова, Д.К.Власова, И.Н.Говорова, В.Ф.Чернова, В.И.Иващенко, Б.И.Омельяненко, Г.П.Зарайского, В.И.Рехарского, Е.Н.Граменицкого, О.В.Брызгалина, В.Б.Наумова, Р.П.Рафальского и многих других исследователей разработаны и рассмотрены основополагающие вопросы образования скарнов при взаимодействии магматических расплавов и гидротермальных флюидов с вмещающими породами, их петрологическая и «рудная» специфика, а так же физико-химические условия образования скарнов и слагающих их минералов.

В качестве эталонных - типовых объектов исследования автором выбраны РМС наиболее хорошо изученных скарново-шеелит-сульфидных месторождений Лермонтовского, Восток-2 (Приморский край) и Агылки (Якутия, республика САХА). Эти месторождения относятся к одному генетическому (скарновому по В.А.Жарикову, 1968) и рудноформационному (полиметаллически-вольфрамовому по Ф.Р.Апельцину, 1980) типам. Месторождения близки по минеральному составу, но различаются по петрохимическим особенностям магматических пород и количественному соотношению вольфрамовой и сопутствующей - медной минерализации (W : Cu = 10:1; 1:1; 1:20 соответственно). Сведения по геологии, магматическим и метасоматическим породам, рудам, минералогии и генезису этих месторождений с разной степенью детальности приведены в работах Г.Н.Степанова, В.А.Амузинского, Д.А.Дорофеева, В.С.Иванова, Ю.Г.Иванова, В.Л.Ивановой, В.И.Найбородина, Б.Л.Флерова с соавторами, Н.А.Прок, М.Г.Руб с соавторами, В.С.Кудрина и М.А.Кудриной, Г.Б.Левашева, Я.В.Яковлева, Л.Н.Хетчикова с соавторами, Р.Ш.Крымского с соавторами, А.Е.Силаева, Н.С.Герасимова с соавторами и др. В то же время недостаточно освещены многие вопросы эволюции РМС со скарново-шеелитовой минерализацией, в том числе применительно к рассматриваемым в работе регионам: их позиция в вольфрамоворудных поясах и районах; последовательность и интенсивность проявления магматических и рудно-метасоматических процессов; соотношение шеелитового и сопутствующего оруденения в процессе эволюции РМС; взаимоотношение скарново-шеелитовой минерализации с минерализацией других генетических (гидротермально-грейзеновых) и промышленных (штокверковые) типов. Учитывая, что на базе месторождений Приморского края действуют горнодобывающие предприятия, предлагаемые автором модели их рудообразующих систем могут совершенствоваться и быть использованы как эталонные при поисках, разведке и оценке перспектив слабо изученных объектов региона.

II. ТИПОВЫЕ СКАРНОВО-ШЕЕЛИТ-СУЛЬФИДНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ВОСТОКА РОССИИ.

II.1.1. Геолого-структурная позиция рудных районов.

По новым представлениям о геологическом строении и геодинамической эволюции региона (Ханчук и др., 1995; Голозубов и др., 2006) рудно-магматические системы (РМС) вольфрамовых месторождений Восток-2 и Лермонтовского имеют одинаковую геотектоническую позицию, в составе аккреционно-складчатой системы Сихотэ-Алиня (рис. 1-А). Пространственно они приурочены к поднятым (по геофизическим данным) блокам земной коры, располагаясь в обрамлении «долгоживущих» глубинных разломов, фиксируемых развитием в их пределах олистостромовых толщ (Самаркинский и Надальхада-Бикинский террейны), содержащих генетически разнородные включения преимущественно палеоокеанического происхождения (офиолиты, кремни, известняки, базальты) и проявлением плутонического магматизма на разных гипсометрических уровнях земной коры (гравитационные минимумы).

Рис. 1. Районы типовых РМС скарново-шеелит-сульфидных месторождений.

А. Районы вольфрамовых и оловянных месторождений на тектонической карте

Сихотэ-Алинской аккреционно-складчатой области (по А.И. Ханчуку, 2000; упрощена).

Рудные районы: 1 - Лермонтовский; 2 - Востоковский; 3 - Хингано-Олонойский;

4 - Баджальский; 5 - Арминский; 6 - Комсомольский; 7 - Кавалеровский; 8 - Малиновский; 9 – Беневской.

Б. Яно-Колымский поздне-юрско-ранненеокомовый коллизионный металлогенический пояс (Парфенов Л.М. и др., 1999; “Тектоника Геодинамика и металлогения ...”, 2001).

Сочетание разных по генезису террейнов с широким развитием деформационных структур (складчато-чешуйчатые, сдвиговые) и проявление в них магматизма с разными петрохимическими характеристиками в юрско-меловой аккреционной призме Сихотэ-Алиня является результатом взаимодействия мобильной океанической плиты Изанаги и относительно неподвижной окраины Азии – режим трансформной окраины (Ханчук и др., 1999; Khanchuk, 2001; Голозубов, 2006). Как следствие этого процесса (накопление осадков с их последующим метаморфизмом в нижних частях аккреционной призмы) происходит наращивание новообразованной континентальной коры по латерали («вертикальная аккреция» по С.Д.Соколову, 2002; 2003), вертикальная мощность которой предположительно составляет более 30 км. Это не противоречит данным геофизических исследований и представлениям (создаваемые давления и температуры) о возможном выплавлении больших объемов гранитоидных магм в подошве первоначальной осадочной части коры (Голозубов, 2006). Расчеты средних химических составов террейнов Сихотэ-Алиня (с учетом фрагментов аккреционных призм), соответствующих гранодиоритам-гранитам (Волохин и др., 1983) подтверждается развитием в пределах однотипных террейнов комплексов магматических пород с разными петрохимическими характеристиками (S- и I-S типы), которые объединены в Хунгари-Татибинский (или Сихотэ-Алинский по В.Г.Сахно и др.. 1991; В.Г.Сахно, 2001) плутонический пояс, характеризующий геодинамическую обстановку трансформной континентальной окраины (Симаненко и др., 1997; 2006). В развитии пояса выделяются два этапа: валанжин-готеривский (хунгарийская серия; Э.П.Изох и др., 1967) и готерив-альбский (татибинская серия; «Геология СССР…», 1969; Иванов, 1980; Стрижкова, 1975; 1980; Говоров, Левашев, 1973; Назаренко, Бажанов, 1987).

Внедрение гранитоидов хунгарийской серии происходило на раннем этапе формирования Сихотэ-Алинского орогенного пояса в условиях крупномасштабных перемещений блоков окраины Азии в северо-восточном направлении вдоль системы Тан-Лу (Ханчук, 1993). Гранитоиды татибинской серии формировались в условиях фронтального сжатия и левостороннего латерального скольжения окраинно-континентальных и приокеанических блоков относительно друг друга (Уткин, 1978). Это представление согласуется с гравиметрическими данными, по которым интрузии раннемеловых гранитоидов Сихотэ-Алиня имеют на глубине плитообразную форму, залегая субгоризонтально, при вертикальной мощности 1,5-4 км (Петришевский, 1988). По мнению В.В.Голозубова (2006), их магматические камеры, вероятно, приурочены к поверхностям субгоризонтальных срывов в нижней части коры, что способствовало формированию высокоглиноземистых расплавов S-типа ильменитовой серии (близкие к коллизионным по А.И.Ханчуку и др., 1995). Примером проявления такого магматизма может быть Лермонтовская РМС, где отсутствие в плутонах корневых источников магматических расплавов позволяют рассматривать ее как систему относительно «закрытого» типа.

Татибинская серия представлена магматическими породами известково-щелочного ряда I-S-типа (ильменитовая серия), а рудно-магматические системы ассоциирующих с ними месторождений следует рассматривать как относительно «открытые» - с корневым источником магматических расплавов (пример - Востоковская РМС).

Район месторождения Агылки расположен в Якутии в северной части Восточного Верхоянья (рис. 1-Б). На схемах тектонического и металлогенического районирования территории республики САХА (Якутия) он входит в состав Верхоянского складчато-надвигового пояса и приурочен к участку резкого изгиба складчатых структур (Парфенов и др., 2003). В металлогеническом плане - это Томпонская рудная зона в составе Яно-Колымского позднеюрского-ранненеокомового коллизионного металлогенического пояса (Парфенов и др., 1999). На площади района, кроме медно-вольфрамового месторождения Агылки, известны месторождения олова турмалин-касситерит-сульфидного типа (Сосукчанское, Джуптагановское, Эрикагское), пространственно ассоциирующие со штоками гранитоидов, и рудопроявления ртути (киновари), приуроченные к разрывным нарушениям. По совокупности признаков: стратиграфическим разрезам, их тектоно-структурным особенностям, фациальным элементам осадочных пород, положению в разрезах рудовмещающих вольфрамовую минерализацию известняков, сочетанию разных по петрохимическим характеристикам типов магматических пород и их металлогенической специализации, можно предположить формирование района месторождения Агылки в режиме трансформной окраины Северо-Азиатского кратона.

II.1.2. Краткая характеристика типовых месторождений.

1.2.1. Лермонтовское (W). Месторождение Лермонтовское находится в западных отрогах Сихотэ-Алиня в пределах Улиткинской подзоны Бикинской структурной зоны, входящей с состав Наданьхада-Бикинскинского (аналог Самаркинского) террейна верхнеюрско-нижнемеловой аккреционной призмы. Его площадь сложена карбонатно-кремнисто-вулканогенно-терригенными образованиями олистостромовой толщи (по представлениям А.Т.Кандоурова и др., 1974 г.; М.В.Мартынюка и др., 1988 г.; А.Н. Филиппова, 1990).

Особенность района - обилие разноориентированных тектонических нарушений, контролирующих зону влияния регионального Западного структурного «шва» Сихотэ-Алиня, имеющего близмеридиональное простирание. С юга район ограничен субширотным Алчанским разломом, который по геофизическим данным (Петришевский, 1984) контролирует выходы интрузивных тел габброидов юрско-раннемелового возраста.

В пределах рудного поля месторождения (рис. 2-А) осадочные породы образуют складчатые структуры, осложненные многочисленными субширотными надвигами и сбросо-сдвигами северо-западного и северо-восточного направлений. Складчатые структуры интрудированы магматическими породами нескольких плутонических и вулкано-плутонических комплексов: юрским (интрузивный) - габбро, пироксениты, габбродиориты и др.; раннемеловым (Васильевский, интрузивный) – биотитовые тоналиты, гранодиориты, граниты и др.; ранне-позднемеловым (комплекс эффузивов) – дациты, андезито-дациты и др.; позднемеловым (Самуро-Бикинский, интрузивный, субинтрузивный) – габбро, диориты, граниты и др.

Рудные тела месторождения (рис. 2-А, разрез) представляют собой метасоматические тела, имеющие пласто-, линзо- или гнездоподобную формы, локализованные в провесе кровли штока гранитоидов (залежь Центральная) или в его контакте (залежи Норушка, Молодежная и др.). Протяженность рудных тел от 40 до 640 метров, при мощности от 1 до 78 м. Границы скарново-рудных тел нечеткие (много апофиз) и часто устанавливаются только по данным опробования. Размах оруденения по вертикали 250-300 метров.

1.2.2. Восток-2 (W-Cu). Месторождение Восток-2 находится в северной части Приморского края в Арминском рудном районе (АРР) Центрально-Сихотэ-Алинского складчатого пояса. Район сложен породами Самаркинского и Журавлевского террейнов. Месторождение Восток-2 расположено в северной части Самаркинского террейна на незначительном удалении к востоку от Центрального разлома в южном обрамлении Бисерного массива гранитоидов (рис. 2-Б).

Самаркинский террейн состоит из матрикса (чередование турбидитовых и меланжевых - олистостромовых толщ, мощностью первые тысячи метров: песчаники, кремнистые сланцы, алевролиты) и генетически разнородных и разновозрастных включений преимущественно палеоокеанического происхождения (девонских офиолитов, верхнепалеозойских и триасовых кремней, известняков и базальтов).

Журавлевский террейн слагает южную часть АРР. Это терригенные породы нижнего мела общей мощностью более 10000 метров, представляющие собой турбидитовый бассейн (Ханчук, 1995; Голозубов, 2006) трансформной континентальной окраины. В нижней (берриас-валанжинской) части разреза преобладают алевролиты, алевроаргиллиты с горизонтами эндоолистостром (экзотические глыбы известняков, прослои высокотитанистых пикритов и базальтов внутриплитного типа); в верхней (готерив-альбской) - преобладают песчаники с многочисленными горизонтами двух- и трехкомпонентного флиша. Граница между террейнами в пределах АРР проходит по глубинным разломам: Центрально-Сихотэ-Алиньскому и Тигриному.

В позднеальбское время осадочные породы были смяты в систему складок северо-восточного простирания и прорваны телами гранитоидов Дальнинского комплекса (Крымский и др., 1998) Татибинской плутонической серии («Геология СССР …», 1969; Иванов и др., 1980), с которыми пространственно ассоциирует оловянно-вольфрамовая минерализация района.

Рудные тела (рис. 2-Б, разрез) с шеелитовым оруденением локализованы на контакте гранитоидов (плагиограниты, гранодиориты, гранодиорит-порфиры – Дальнинский комплекс) штока Центрального с пластиной мраморизованных известняков и ороговикованных терригенных пород (алевролиты, сланцы, песчаники) олистостромовой толщи (Степанов, 1977; Кудрина, 1985; Силаев, 1985; Бороданов и др., 1998; Гвоздев, 2000). Главная залежь, круто падает на северо-запад (50-880) и прослежена по простиранию (северо-восточное) более чем на 600 м (мощность не превышает 70 м). Размах оруденения по вертикали более 600 метров.

1.2.3. Агылки (Cu-W). Месторождение Агылки расположено в среднем течении реки Агылки - правого притока реки Томпо. Район и площадь месторождения (рис. 2-В) сложены осадочными породами верхоянского комплекса. По данным Л.П.Смирнова и др.

(1953 г.) комплекс терригенных пород (песчаники, алевролиты, сланцы, реже конгломераты, известняки) имеет палеозойский (верхняя пермь) и мезозойский (триас, ранняя юра) возраст. Осадочные породы смяты в узкие глубокие синклинальные (Овлачанская и Агылкинская) и широкие пологие антиклинальные (Южно-Няннинскую и Агылкинскую) складки, которые в северной части района имеют субширотное, а в южной - субмеридиональное простирание. Изгиб складчатых структур сопровождается крупными продольными и поперечными разломами с амплитудой смещения от нескольких сотен до первых тысяч метров (Флеров и др., 1969; 1974; Яковлев, 2001).

Интрузивные породы представлены штоками гранитоидов площадью до 1.5-2 км2 (Сосукчанский, Западно-Тенкелинский и Эрикагский участки) и субширотными поясами даек (Джуптагановский участок и месторождение Агылки) пестрого состава (преобладают гранодиориты, гранит-порфиры, менее распространены диориты, плагиопорфиры и лампрофиры; Дорофеев, 1961). Протяженность даек - до 10 км. По возрасту (поздняя юра, мел) интрузивные образования соответствуют позднему этапу тектоно-магматического цикла рассматриваемого региона.

Рудное тело (рис. 2-В, разрез) представляет собой пластоподобную залежь, сложенную преимущественно пироксеновыми скарнами и шеелит-сульфидными рудами, образовавшимся в результате метасоматического замещения мраморизованных известняков, залегающих среди ороговикованных сланцев. Оно характеризуется выдержанной по простиранию мощностью (3-5 м) с резкими контактами в кровле и подошве. Наиболее интересная в геологическом и промышленном отношении часть тела прослежена на значительное (более 400 м.) расстояние по падению на западном крыле антиклинальной складки, прорванной серией субпараллельных даек гранитоидов. Размах оруденения по вертикали ориентировочно более 250 метров.

II.2.1. Магматические комплексы районов типовых месторождений.

Комплексы магматических пород эталонных объектов, с которыми пространственно и генетически связывают вольфрамовую минерализацию, характеризуют разные этапы эволюции трансформных окраин и представлены двумя петрохимическими типами: S-тип (ранний этап - Лермонтовское) и I-S тип (поздний этап - Восток-2, Агылки).

2.1.1. Район месторождения Лермонтовского.

Магматические породы Лермонтовского района подразделены на четыре возрастных комплекса: 1 - юрский интрузивный, 2 - раннемеловой (Васильевский) интрузивный, 3 - ранне-позднемеловой вулканогенно-осадочный, 4 - позднемеловой (Самуро-Бикинский) интрузивный (Никифорова, 1966; Гвоздев, 1984).

Вольфрамовая минерализация района пространственно и генетически связана с породами Васильевского комплекса (Хунгарийская серия). Комплекс представлен гранитоидами мелового возраста, слагающими крупные массивы (Шивкинский, Олимпийский и др.) и шток месторождения (Лермонтовский). Преобладают биотитовые, биотит-мусковитовые тоналиты (краевая фация массивов), гранодиориты и граниты (шток месторождения). По химическому составу гранитоиды крупных массивов и штока месторождения близки к средним типам пород гранитной формации (Гвоздев и др., 1989; табл. 1; рис. 3), отличаясь несколько меньшим содержанием щелочей и кремнезема, повышенным - фтора и фосфора (основным концентратором являются биотит и фторапатит) и вольфрама. По данным М.Г.Руб и др. (1982) содержание Li2O в породах колеблется от 0,0065 до 0,0087%, а Rb2O – от 0,0158 до 0,0209 мас.%. Согласно данных Г.Б.Левашева (1991) среднее содержание вольфрама в гранитоидах Лермонтовского штока равно 2.35 г/т, а в породах Шивкинского массива - от 1.16 до 14.4 г/т при среднем 5.9 г/т. В целом, породы комплекса характеризуются повышенной глиноземистостью и на петрохимических диаграммах занимают поле гранитов S-типа (рис. 4).

Учитывая начальные стронциевые отношения (IoSr) и изотопный (Rb/Sr) возраст (Шивкинский массив: 0,70975; 127(4,5 млн. лет; шток месторождения: 0,70946; 124-

Страницы: 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10