ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2013, том 453, № 2, с. 185-189
= ГЕОХИМИЯ
УДК 553.411+550.93
ГЕНЕЗИС БЕРЕЗИТОВОГО ЗОЛОТОПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО
МЕСТОРОЖДЕНИЯ (НА ОСНОВЕ ДАННЫХ ПО ИЗОТОПНОМУ СОСТАВУ СВИНЦА, КИСЛОРОДА И СЕРЫ)
© 2013 г. О. В. Авченко, А. С. Вах, член-корреспондент РАН Н. А. Горячев, И. А. Александров, Т. А. Веливецкая, И. Н. Капитонов
Поступило 14.05.2013 г.
БО1: 10.7868/80869565213320157
В статье рассматриваются результаты изучения стабильных изотопов кислорода, серы и свинца в породах и рудах Березитового золото-полиметаллического месторождения Верхнего Приамурья, позволяющие прояснить дискуссионные вопросы его генезиса. Актуальность решения данной проблемы определяется тем, что это месторождение содержит рудные объекты флю-идно-эксплозивной природы малоизученного и особого типа, которые относительно широко развиты в сопредельных рудных районах Восточного Забайкалья.
Месторождение находится в северо-западной части Амурской области, в пределах восточной части Селенгино-Станового террейна (юго-восточное обрамление Северо-Азиатского крато-на), в зоне его сочленения с образованиями северной части Монголо-Охотского складчатого пояса. Оно представлено метасоматическими сульфидсодержащими турмалин-гранат-мусковит-кварцевыми породами, которые образуют в массиве палеозойских порфировидных грано-диоритов крутопадающее тело в форме двух совмещенных перевернутых конусов. В плане рудное тело месторождения имеет сложную линзовид-ную форму. Длина его на поверхности достигает 950 м. Мощность зоны меняется от 10—15 до 110 м.
Метасоматические породы обнаруживают четко выраженное зональное строение. В направлении от
Дальневосточный геологический институт Дальневосточного отделения Российской Академии наук, Владивосток Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт Дальневосточного отделения Российской Академии наук, Магадан Центр изотопных исследований Всероссийского научно-исследовательского геологического института им. А.П. Карпинского, Санкт-Петербург
гранитов к центру метасоматической залежи выделяются следующие минералогические зоны.
Зона А. Слабоизмененный гранодиорит. Магматический парагенезис: р + Р125-35 + Кз + Б1 + НЬ. Изменение гранодиоритов выражено в развитии вторичного биотита по роговой обманке, появлении в небольших количествах новообразованного мусковита, кварца, хлорита и эпидота. Структура пород гранитная порфировидная среднезерни-стая. Акцессорные минералы представлены преимущественно апатитом, цирконом, магнетитом, ортитом и сфеном.
Зона Б. Сильноизмененный гранодиорит. Ведущий магматический парагенезис остается таким же, как в зоне А: р + Р125-35 + Из + Б1 + НЬ. Однако изменение пород здесь выражено сильнее и обусловлено появлением мелких и мельчайших табличек основного плагиоклаза (вплоть до анортита), обильного мусковита и кварца, эпидота, хлорита и сульфидов, преимущественно пирита. Участками в составе этих гранодиоритов присутствуют турмалин и андрадит-гроссуляровый гранат. При этом в породах сохранена первичная гранитная гипидиоморфнозернистая структура. Мощность зоны сильноизмененных гранодиори-тов составляет первые метры.
Зона В. "Темно-серые" тонкозернистые метасо-матиты представлены плотными темно-серыми породами, в которых широко развиты идиоморф-ные кристаллы розового граната. Парагенезис пород: р + Мз + Ог + Кз + Б1 + Р190-95. Своеобразие этого типа пород подчеркивается значительными количествами новообразованного плагиоклаза, по составу близкого к анортиту. В составе метасома-титов в небольших количествах отмечают турмалин, пирит, пирротин, магнетит, ильменит, сфалерит и галенит. Метасоматиты слагают зону мощностью от первых десятков сантиметров до 10 м, окаймляя трубообразную метасоматиче-скую залежь на ее контакте с гранитами.
5
185
186 ABЧEНKО и др.
Таблица 1. Модальный состав гранодиоритов и метасоматитов Березитового месторождения (мас. %)
Обра- Зона Минералы z Res
зец Qtz Kfs Plag Wm Gr Bi Rut Ep Apat Mgt Ilm Gbs
1-Б А 19 7 49.9 1.7 — 10.6 0.2 9.6 0.5 1.3 — — 99.8 0.00
5 Б 25.4 9.5 42.9 10.6 — 8 0.1 1.3 0.3 1.8 0 — 99.9 0.00
8-1 B 40.3 6.0 12.9 26.6 4.5 8.6 — — 0.3 0.4 0.2 — 99.8 0.03
8-2 Г 47.5 — 1.2 49.7 0.4 — 0.1 — 0.0 0.03 — 1 99.9 0.03
Примечание. Индексы минералов: Qtz — кварц, Kfs — калиевый полевой шпат, Plag — плагиоклаз, Wm — мусковит, Gr — гранат, Bi — биотит, Rut — рутил, Ep — эпидот, Apat — апатит, Mgt — магнетит, Ilm — ильменит, Gbs — гиббсит. Res — остаток химического состава породы, не укладывающийся в рассчитанный модальный состав. Расчет выполнен с помощью программы MC (http://fegi.ru/institute/innov/461-2013-03-11-03-22-32).
Зона Г. "Светло-серые" рудоносные метасома-титы основной части метасоматической залежи представлены тонкозернистыми светло-серыми породами, в которых видны мелкие единичные розовато-бурые агрегаты граната. В отдельных участках пород совместно с гранатом находятся агрегаты цинковой шпинели — ганита. Парагенезис пород: Q + Ms + Gr + Kfs + Bi. В этих породах анортит отсутствует, а биотит присутствует в весьма малых количествах. Повсеместно в составе метасоматитов в переменных количествах наблюдают также мелкие единичные агрегаты темно-коричневого турмалина.
Модальный состав образцов из всех минералогических зон, рассчитанный по программе МС, показан в табл. 1. Эта программа, описание алгоритма и примеры расчетов, результаты которых приведены в этой таблице, помещена в открытом доступе на информационном сервере ДВГИ ДВО РАН по адресу: http://fegi.ru/institute/innov/461-2013-03-11-03-22-32. Из табл. 1 хорошо видно постепенное увеличение содержания кварца и мусковита в последовательности зон А—Г, что отражает степень увеличения интенсивности метасоматиче-ского процесса. Более подробно особенности геологического строения месторождения рассмотрены в публикации [1].
Измерения изотопного состава Pb и U-Pb-от-ношений в галенитах были выполнены в Центре изотопных исследований ВСЕГЕИ с использованием системы абляции DUV-193 ArF-лазера COMPex-102 (длина волны 193 нм) и многоколлекторного масс-спектрометра с ионизацией в индуктивно-связанной плазме (ICPMS) Neptune. Возможность высокоточного анализа изотопного состава свинца с применением данного метода была наглядно показана в работе [2], где подробно описана используемая методика.
Конфигурация коллекторов при Pb-Pb-изме-рениях позволяла одновременно регистрировать изотопы 202Hg—203Tl—204(Hg + Pb)-205Tl-206Pb-207Pb—208Pb. Для коррекции масс-дискриминации была использована нормализация измеряемых
отношений по известному отношению 203Tl/205Tl, которое получали при измерении стандарта (международный стандарт стекло NIST-611) в каждой индивидуальной измерительной сессии. Стандартная ошибка измерений в абсолютных значениях составила: 206Pb/204Pb 0.02, 207Pb/204Pb 0.016, 208Pb/204Pb 0.04.
Изотопный анализ кислорода силикатов и серы сульфидов выполняли в аналитическом центре ДВГИ ДВО РАН в лаборатории стабильных изотопов.
Изотопные отношения 18О/16О определяли на изотопном масс-спектрометре Finnigan MAT 253 относительно лабораторного стандарта, калиброванного по международным стандартам NBS-28, NBS-30. Воспроизводимость значений S18O (1а) составляла ±0.2%о, n = 10. Масса анализируемых образцов была 1—2 мг. Результаты измерений S18O даны в отношении к международному стандарту VSMOW.
Подготовка образцов для масс-спектрометри-ческого изотопного анализа серы проведена по методике В.А. Гриненко [3]. Изотопные отношения серы определяли на изотопном масс-спектрометре Finnigan MAT 253 с использованием двойной системы напуска относительно лабораторного стандарта, калиброванного по международным стандартам NBS123, IAEA-S-1, IAEA-S-2, IAEA-S-3. Воспроизводимость значений S34S (1а) для международных значений составляла ±0.1%, n = 10. Результаты измерений S34S даны в отношении к международному стандарту VCDT.
Изотопный состав свинца галенитов из руд Березитового месторождения различных типов характеризуется близкими значениями изотопных соотношений. На диаграмме состава свинца (рис. 1) они попадают в поле галенитов из рудных образований Яно-Колымской изотопно-геохимической провинции, которая, наряду с Омолонской и Алазейско-Олойская провинциями, была выделена для Северо-Востока России на основе изучения изотопного состава рудного свинца [4]. Со-
гласно этим данным, субстрат Яно-Колымской провинции составляют верхнепротерозойские и палеозойско-мезозойские комплексы пассивной континентальной окраины, тогда как Омолонская провинция представлена раннедокембрийским кратонным блоком, а Алазейско-Олойская — фане-розойскими осадочно-вулканогенными образованиями примитивных островных дуг и окраинных морей.
Модельный возраст отторжения свинцов Бе-резитового месторождения определяется диапазоном ~330—400 млн лет (рис. 1). Согласно полученным ранее локальным и—РЬ-датировкам цирконов (SHRIMP-II), установлено, что их возраст составляет в метасоматитах 335 ± 4.8 млн лет, а во вмещающих рудную зону порфировидных грано-диоритах — 344 ± 3.3 млн лет [6]. Близость датировок модельного возраста галенитов и возраста цирконов, а также сходство изотопных характеристик рудного свинца Березитового месторождения с таковыми Яно-Колымской провинции позволяют считать, что источником рудного вещества полиметаллических руд являются палеозойские граниты, формирование которых связано с преобразованием протерозойских метаморфических пород фундамента в процессе палеозойского текто-но-магматического цикла.
Стабильные изотопы кислорода изучали в ме-тасоматических породах и гранитах месторождения (всего 10 образцов). Образцы гранитов отобраны на расстоянии 10, 5, 1 м от контакта с мета-соматитами и непосредственно вблизи контакта с метасоматической зоной. Образцы метасомати-ческих пород были представлены "темными" и "белыми" метасоматитами турмалин-гранат-мусковит-биотит-ортоклаз-анортит-кварцевого и турмалин-гранат-мусковит-кварцевого состава соответственно.
Как видно из табл. 2, значение 818Отот, постепенно увеличивается в направлении от слабоизме-ненных гранодиоритов внутрь метасоматического тела.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.