научная статья по теме ГЕОХИМИЯ МАРГАНЦЕВЫХ РУД ЮЖНОГО СКЛАДЧАТОГО ОБРАМЛЕНИЯ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ Геология

Текст научной статьи на тему «ГЕОХИМИЯ МАРГАНЦЕВЫХ РУД ЮЖНОГО СКЛАДЧАТОГО ОБРАМЛЕНИЯ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ»

ГЕОХИМИЯ МАРГАНЦЕВЫХ РУД ЮЖНОГО СКЛАДЧАТОГО ОБРАМЛЕНИЯ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ

© 2015 г. С. И. Школьник*, Е. Ф. Летникова**

*Институт земной коры СО РАН 664033 Иркутск, просп. Лермонтова, 128 E-mail: sink@crust.irk.ru **Институт геологии и минералогии СО РАН 630090 Новосибирск, просп. акад. Коптюга, 3 E-mail: efletnik@igm.nsk.ru Поступила в редакцию 28.08.2013 г.

Принята к печати 26.09.2013 г.

Рассмотрены особенности геохимического состава марганцевых руд, приуроченных к вулканоген-но-осадочным толщам Ольхонского и Икатского террейнов южного складчатого обрамления Сибирской платформы. Установлено, что источником поставки рудного вещества в бассейн седиментации являлась гидротермальная деятельность. Исходя из геохимических и изотопных данных, предполагается, что накопление марганценосных толщ происходило на некотором удалении от источника гидротермальной деятельности и при подавленной терригенной седиментации. Линзовид-ный характер и малая мощность рудоносных тел предполагает, что их отложение происходило в небольших впадинах, на фоне основной более крупной и глубоководной.

Ключевые слова: метаморфические террейны, вулканогенно-осадочные толщи, марганцевые руды, геохимические особенности, источники рудного вещества.

Б01: 10.7868/80016752515040068

ГЕОЛОГИЯ

Южное складчатое обрамление Сибирской платформы представляет собой коллаж гетерогенных тектонических структур (террейнов), различных как по степени метаморфических преобразований, так и по особенностям геологического строения. Одной из общих черт метаморфических террейнов является наличие в их пределах марганцевых пород, развитие которых типично для толщ Хамардабанского, Икатского и Ольхонского террейнов. Наличие пород гондитовой формации в пределах Ольхонского и Хамардаб-анского террейнов позволило (Конева и др., 1998) провести корреляцию данных толщ и установить близкие обстановки их формирования. Целью данной работы является изучение геохимических особенностей марганцевых руд, приуроченных к карбонатно-сланцевым горизонтам вулканоген-но-осадочных и осадочных толщ Ольхонского и Икатского террейнов складчатого обрамления Сибирской платформы.

Икатский террейн занимает центральную часть Байкальской горной области и граничит с различными по степени метаморфических преобразований и геодинамической природе террейна-ми Центрально-Азиатского складчатого пояса —

Хамардабанским, Баргузинским, Ольхонским и Еравнинским (рис. 1). Стратифицированные отложения Икатского террейна представлены серией фрагментов, сохранившихся в провесах кровли Ангаро-Витимского батолита (Беличенко и др., 2006). В зоне распространения осадочных и вул-каногенно-осадочных толщ террейна находится ряд рудопроявлений (Алмарнатол, Усутайское) и месторождений (Подикактское, Талойское) марганца. Метаосадочные руды Подикатского месторождения, исследованию геохимических особенностей которых посвящена данная статья, приурочены к известняково-сланцевой икатской свите распространенной преимущественно в Икатском хребте (рис. 2) и бассейне р. Верхний Витим (Салоп, 1967). Для свиты характерно большое разнообразие состава слагающих ее пород и быстрая смена фаций даже на незначительном расстоянии (Беличенко, 1959). Значительная часть разреза икатской свиты представлена серыми тонкослоистыми филлитовидными серицит-хлоритовыми, кремнисто-карбонатными и карбонатными сланцами, в верхней части разреза преобладают кальцитовые и доломитовые мраморы с графитом и тремолитом. Карбонатные породы, составляющие значительную часть разреза

551

5*

Рис. 1. Схема террейнов Байкал-Хубсугульского региона (составлена В.Г. Беличенко). Аббревиатуры: Ол — Ольхон-ский; Хд — Хамардабанский; Ик — Икатский; Бр — Баргузинский; Ер — Еравнинский; СП — Сибирская платформа. Цифрами на схеме обозначено расположение рис. 2 и 3.

1 XX 2 ; IV/, 4 ■■ 5 П" 6 __]7 гг- 8 г~ 9 Рис. 2. Схема геологического строения района Подикатского месторождения марганца.

1 — аллювиальные отложения; 2 — делювиальные и делювиально-пролювиальные отложения; 3—4 — икатская свита: 3 — известняки, доломитовые известняки, доломиты; 4 — сланцы филлитовидные, хлорит-серицит-кварцевые, марганце-носные карбонатно-кремнистые; 5 — гаргинская свита (гнейсограниты биотитовые и биотит-мусковитовые); 6 — граниты лейкократовые, граносиениты, гранодиориты; 7 — субвулканические тела и трещинные интрузии фельзитов и фельзит-порфиров; 8 — габбро-диориты, габбро; 9 — месторождения марганца.

км

Рис. 3. Схема геологического строения юго-западной части Ольхонского региона (с упрощениями): 1 — амфиболиты, 2 — мраморы, 3 — кварциты, 4 — метаморфизованные габброиды и монцогабброиды Бирхинского комплекса, 5 — ме-тагабброиды Бегульского комплекса, 6 — граниты Крестовского комплекса, 7 — Цаган-Забинское месторождение.

свиты, охарактеризованы фауной кембрия (Бели-ченко и др., 2006); возраст метаморфизма отложений Икат-Багдаринской зоны, определенный ЯЪ— 8г изохронным методом, отвечает 478 ± 21 млн лет (Руженцев и др., 2012). Марганцевые руды, при-уроченые к кремнисто-карбонатным и карбонатным сланцам, образуют многочисленные линзы мощностью первые десятки метров, залегающие согласно с вмещающими породами. Марганцевая минерализация представлена, главным образом, манганкальцитом, родохрозитом и спессартином, а в зоне контактового воздействия гранитов — бу-стамитом и родонитом. Для всех разновидностей пород характерна обильная вкрапленность пирита и пирротина.

Ольхонский композитный террейн, занимающий значительную часть Западного Прибайкалья, представляет собой коллаж сдвиговых пластин различного состава и возраста. К одной из таких пластин приурочено два обогащенных марганцем горизонта. Первый из них представлен породами гондитовой формации, включающей спессартинсодержащие кварциты и гондиты, реже известковистые кристаллосланцы со спессар-тином и марганцовистым диопсидом. Второй горизонт, принадлежащий той же серии, но, как считается (Конева и др., 1998), залегающий стратиграфически выше пород гондитовой формации, представлен марганценосными мраморами Цаган-Забинского месторождения и проявлением в устье р. Таловка. Цаган-Забинское месторождение марганца расположено на берегу оз. Байкал и представлено двумя крутопадающими телами, имеющими неоднородное строение (Бетехтин, 1946). Район месторождения сложен доломитовыми и кальцитовыми мраморами, амфиболита-

ми и амфибол-биотитовыми сланцами, присутствуют также известково-силикатные породы и кварциты (рис. 3). Протолиты амфиболитов и амфибол-биотитовых сланцев реконструируются как островодужные щелочные базальты, андези-базальты и андезиты (Макрыгина и др., 2000). Формирование вулканогенно-осадочной толщи происходило субсинхронно с интрузиями монцо-габброидов Бирхинского комплекса (рис. 3), возраст которого составляет 499 млн лет, а время метаморфических преобразований в пределах данного блока ограничивается интервалом 460—470 млн лет (Федоровский и др., 2010). Главным минералом-концентратором марганца является кутнагорит, при подчиненной роли слюды, граната, амфибола и родонита. Силикатные разности марганцевых пород состоят, главным образом, из граната и амфибола, чередование слойков которых придает породе полосчатость.

ГЕОХИМИЯ

Определение условий формирования, состава протолита и источника поставки марганца в бассейн осадконакопления для толщ испытавших значительные метаморфические преобразования возможно только при использовании геохимических методов. Современные исследования геохимических особенностей метаосадочных марган-ценосных толщ основываются на изучении как непосредственно марганцевых, так и вмещающих их пород ^1оИг, НиеЪпег, 1992; НиеЪпег й а1., 1992 и др.). Геохимические критерии, основанные на методе актуализма (ВопаШ е! а1., 1972; Сгегаг е! а1., 1982 и др.), являются важным индикатором генезиса и условий накопления марганценосных от-

Таблица. Представительные анализы химического (мас. %) и редкоэлементного (г/т) составов марганцевых пород Цаган-Забинского (I) и Подикатского (II) месторождений

Компонент I

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

8Ю2 17.56 4.33 10.38 18.82 14.03 24.43 3.63 14.00 36.49 38.16

тю2 0.22 0.03 0.05 0.04 0.16 0.11 0.04 0.13 0.72 0.68

А12О3 1.70 - 1.00 0.80 1.80 2.40 - 2.30 10.32 13.10

FeO* 5.14 0.72 3.18 2.74 5.05 6.33 0.85 4.25 8.95 8.90

МпО 40.96 5.36 20.28 14.40 37.36 25.20 8.08 33.04 9.40 25.52

МБО 2.07 1.49 3.71 4.12 3.06 3.46 2.67 3.03 5.23 4.40

СаО 13.04 48.52 28.77 32.14 14.61 19.28 46.20 17.95 19.52 5.61

Na2O 0.02 0.42 0.02 0.22 - 0.14 0.20 0.31 0.82 0.11

К2О 0.23 0.10 0.21 0.15 0.14 0.04 0.39 0.53 0.08 0.07

Р2О5 0.51 0.11 0.18 0.21 0.36 0.36 0.17 0.47 0.17 0.40

Н2О- 2.03 0.08 0.56 0.34 2.04 0.97 0.33 1.76 0.08 0.22

СО2 13.78 38.72 30.11 25.52 16.69 16.44 36.49 13.20 6.82 0.69

ппп 0.86 0.09 - - 0.70 - 0.45 6.40 - 0.84

Сумма 98.12 99.97 98.45 99.50 96.00 99.16 99.48 97.38 98.60 98.70

ЯЪ 14 5 8 5 12 7 7 15 3 5

Яг 220 490 570 520 200 520 680 910 280 90

Ва 95 530 230 770 190 59 180 32 220 250

Y 14 11 10 10 15 15 11 15 18 23

7г 21 13 11 17 19 26 12 30 53 98

Со 11 10 5.1 15 16 13 3.3 7.7 12 16

Яс - - - 3.2 3.1 3.5 3 3.4 14 9.4

Сг 46 17 25 26 38 47 23 31 110 36

V 11 18 18 24 13 17 14 18 270 150

N1 22 11 4.8 14 23 19 4.9 26 12 18

7п 67 39 53 56 67 130 36 71 98 130

РЪ 68 14 53 24 32 60 19 27 25 48

Си 2.8 3.5 4.1 2.1 3.1 23 2.3 17 8.3 20

La 22 - - - - 16 9 - 10 25

Се 92 - - - - 74 27 - 32 77

Рг 4.52 - - - - 4.18 1.85 - 3.01 5.53

№ 17 - - - - 18 8 - 13 21

Ят 3.46 - - - - 3.85 1.44 - 3.48 4.75

Еи 0.76 - - - - 0.73 0.36 - 1.24 1.44

Gd 3.86 - - - - 3.67 1.69 - 3.67 5.37

ТЪ 0.46 - - - - 0.46 0.21 - 0.56 0.75

Dy 2.54 - - - - 2.52 1.21 - 3.42 4.26

Но 0.50 - - - - 0.50 0.24 - 0.73 0.80

Ег 1.26 - - - - 1.31 0.61 - 2.03 2.09

Тт 0.17 - - - - 0.19 0.09 - 0.32 0.30

УЪ 0.90 - - - - 1.08 0.50 - 2.00 1.81

Lu 0.13 - - - - 0.17 0.08 - 0.30 0.25

ТЬ 0.52 - - - - 0.59 0.36 - 1.19 2.10

и 1.00 - - - - 0.73 1.19 - 1.87 1.45

Се 0.24 - - - - 0.09 0.54 - 0.13 0.15

Таблица. Окончание

Компонент I II

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

^ 50.16 4.69 54.91 38.00 55.79 51.10 51.10 7.83

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.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Геология»