ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2012, том 54, № 6, с. 487-512
УДК 550.42
ГЕОХРОНОЛОГИЯ МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД РАЙОНА ЗОЛОТОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ НЕЖДАНИНСКОЕ (ЯКУТИЯ, РОССИЯ): U-Pb, Rb-Sг И Sm-Nd-ИЗОТОПНЫЕ ДАННЫЕ
© 2012 г. И. В. Чернышев*, А. Г. Бахарев**, Н. С. Бортников*, Ю. В. Гольцман*, А. Б. Котов***, Г. Н. Гамянин*, А. В. Чугаев*, Е. Б. Сальникова***, Э. Д. Баирова*
*Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017, Москва, Ж-17, Старомонетный пер., 35 **Институт геологии алмазов и благородных металлов СО РАН 677007, Якутск, просп. Ленина, 39 ***Институт геологии и геохронологии докембрия РАН 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2 Поступила в редакцию 18.01.2012 г.
Интрузивные породы, которые ассоциируют с крупным золоторудным месторождением Нежжда-нинское (Аи > 470 т), залегающим в пермских терригенных углеродистых толщах, датированы по циркону и породообразующим минералам соответственно с помощью прецизионного И-РЪ (ГО-Т1МЗ)-метода и ЯЪ-Зг-метода. Лампрофиры дайкового комплекса, распространенные как в пределах рудного поля, так и связанные пространственно с золоторудной минерализацией, показывают согласующиеся конкордантные значения И-РЪ-возраста по циркону (121 ± 1 млн. лет) и ЯЪ-Зг-воз-раста по минеральной изохроне (121.0 ± 2.8 млн. лет). По гранодиоритам, представляющим доминирующую фацию пород Курумского массива, получена конкордантная И-РЪ-датировка по циркону 94 ± 1 млн. лет, в то время как значения возраста, рассчитанные для различных типов пород массива по минеральным ЯЪ-Зг-изохронам, оказываются на 1—4 млн. лет моложе. Это различие И-РЪ-и ЯЪ-Зг-датировок связано с длительным остыванием Курумского массива и более поздним закрытием ЯЪ-Зг-системы биотита (300—350°С) и других породообразующих минералов по сравнению с И-РЪ-системой циркона (около 900°С). ЯЪ-Зг-датировка кварцевых диоритов Гельдинской группы штоков (92.6 ± 0.8 млн. лет) в пределах погрешностей совпадает с возрастом Курумского массива. Таким образом, в Нежданинском рудном поле присутствуют породы, относящиеся к двум эпохам магматизма, проявленным в Южно-Верхоянском складчатом поясе и разделенные интервалом времени 25—28 млн. лет. С учетом того, что возраст золоторудной минерализации составляет не менее 120 млн. лет, полученные данные позволяют уточнить предложенную ранее модель формирования Нежданинского месторождения. Они дают основание: 1) исключить верхнемеловые Курумский массив и Гельдинскую группу штоков как составные части золоторудной рудно-магматической системы и 2) предположить существование под месторождением глубинного магматического очага нижнемелового возраста, который, наряду с терригенными породами, участвовал в поставке вещества в гидротермальную систему. Изотопная систематика Мё, Зг и РЪ магматических пород и рудной минерализации Нежданинского рудного поля показывает, что магматические очаги нижне- и верхнемелового времени в Южно-Верхоянском складчатом поясе произошли за счет вещества докем-брийской коры, имеющей возраст около 1.8 млрд. лет.
ВВЕДЕНИЕ
Нежданинское золоторудное месторождение, расположенное в пределах южного сектора Верхоянского складчатого пояса мезозоид, — одно из крупнейших в России с запасами и ресурсами, превышающими 470 т золота.
Нежданинское месторождение исследуется с момента его открытия в 1951 г. Благодаря этому была восстановлена история развития структуры месторождения, выяснена рудоподводящая и ру-
Адрес для переписки: И.В. Чернышев. Е-шаП: cher@igem.ru
доконтролирующая роль разломов, детально охарактеризованы минеральный состав руд и химизм минералов, установлена вертикальная минерало-го-геохимическая зональность и высокая золотоносность сульфидов измененных пород (Гамянин и др., 2000; Бортников и др., 2007). Изучение флюидных включений, вариаций изотопного состава серы, кислорода и углерода в минералах и распределения РЗЭ в магматических, метасома-тических породах и минералах, а также в гидротермальных минералах рудных жил позволило высказать гипотезу о связи образования этого ме-
сторождения со становлением Курумо-Гельдин-ской рудно-магматической системы.
Была предложена концепция о связи Нежда-нинского месторождения с магматической активностью, которая, по мнению авторов (Бортников и др., 1998, 2007), обеспечивает: 1) различные механизмы генерации флюида, включая непосредственное поступление его и растворенных в нем компонентов и металлов из магматического очага; 2) генерацию флюида и мобилизацию компонентов при дегидратации и декарбонатизации, вследствие контактового или контактово-регио-нального метаморфизма. Результаты изучения изотопного состава Sr и Pb (Чугаев и др., 2010; Чернышев и др., 20111) выявили слабые стороны развиваемой гипотезы. Согласно модели, изложенной в работах (Гамянин др., 2000; Бортников и др., 2007), главным источником золота и других рудных элементов, поступавших в рудно-магмати-ческую рудообразующую систему Нежданинского месторождения, являлись расплавы гранодиори-тового магматического очага раннемелового возраста, из которых сформировался Курумский массив. Однако изучение изотопного состава Sr и Pb в гидротермальных минералах, не исключая участия магматического очага, выявило ведущую роль терригенных пород пермского возраста как источника рудных элементов, по крайней мере Sr и Pb (Чугаев и др., 2010; Чернышев и др., 20111).
Другая задача состояла в уточнении геохронологического аспекта модели формирования Не-жданинского месторождения. Предварительные результаты U-Pb- и Rb-Sr-датирования, приведенные в работе (Чернышев и др., 20111), поставили под сомнение временную связь формирования Нежданинского месторождения и Курумского гра-нитоидного массива. В настоящей статье данные по геохронологии магматических пород Нежда-нинского рудного поля представлены в полном объеме.
Возрастная корреляция магматических и гидротермальных образований, способствующая расшифровке истории геологического развития ме-таллогенических районов и провинций различного масштаба, важна и при построении моделей формирования рудных месторождений. Рассматривая с точки зрения геохронологической изученности район Нежданинского золоторудного месторождения, можно отметить, что при обилии KAr- и Rb-Sr-данных (Ненашев, Зайцев, 1980; Гамянин и др., 2000) детали возрастных соотношений интрузивных пород и рудной минерализации оставались до недавнего времени неясными. Датировки, полученные Ar-Ar-методом по биотиту для единичных образцов некоторых интрузивных пород района (Layer etal., 2001), положили начало новому этапу его геохронологического изучения, но указанную проблему до конца не решили.
Нежданинское месторождение относится к типу так называемых орогенных месторождений, залегающих в терригенных углеродистых толщах. Аналоги этого месторождения — Мурунтау (Узбекистан), Олимпиада (Россия), месторождения Юго-Западной Австралии и многие другие — являются основой добычи золота в различных странах мира. В связи с этим развитие концептуальной модели Нежданин-ского месторождения представляется важным для расшифровки условий формирования целой группы золоторудных месторождений.
При датировании мезозойских и домезозой-ских магматических пород, особенно пород кислого и среднего состава, методом, обеспечивающим наиболее достоверные результаты, следует признать U-Pb-метод по циркону. Имеется ввиду базовый вариант U-Pb-метода, за которым закрепилась аббревиатура ID-TIMS, с его возможностью контролировать правильность геохронометрических показаний минералов по двум независимым
изотопным системам - 206Pb/238U и 207Pb/235U . ID-TIMS опирается на высокую точность и чувствительность измерений и дает возможность осуществить прецизионное датирование.
Сотрудничество изотопно-геохронологических лабораторий ИГГД РАН и ИГЕМ РАН позволило при изучении пород Нежданинского рудного поля параллельно применить U-Pb (ID-TIMS)-метод по циркону и изохронный Rb-Sr-метод для породообразующих минералов. Последний, не обладая возможностями U-Pb-мето-да, является более универсальным, а в сочетании с U-Pb-методом дает информацию о посткристаллизационной истории датируемых пород.
ГЕОЛОГИЯ И МАГМАТИЧЕСКИЕ ОБРАЗОВАНИЯ РАЙОНА
НЕЖДАНИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Различные аспекты геологии, состава, геохимии и генезиса изучаемых пород широко освещены в ряде публикаций. В приводимом далее кратком описании магматических пород Нежданин-ского рудного поля использован материал из работ (Бахарев, 1999; Гамянин и др., 2000; Бортников и др., 2007). В основном сделан акцент на те особенности геологии и петрографии магматических пород, которые оказались существенными при постановке настоящей работы и последую-
1 В последние годы стали широко доступными, главным образом на коммерческой основе, технологии U-Pb-датиро-вания циркона - SIMS (SHRIMP) и LA-ICP-MS. Они обладают локальностью и экспрессностью анализа. Однако в силу низкой точности измерений, уступающей на порядок базовому U-Pb (ID-TIMS)-методу, эти технологии практически лишены возможности контролировать правильность получаемых результатов датирования по независимым U-Pb-изотоп-ным отношениям.
щей интерпретации полученных геохронологических данных.
Региональная геологическая позиция района
Нежданинское рудное поле включает собственно Нежданинское золоторудное месторождение с комплексом даек, гранитоидные массивы: Курумский, Яманский, Веткинский и диоритовые штоки Гельдинской группы. Оно находится на севере Южно-Верхоянского синклинория одноименного сектора Верхоянского складчатого пояса, в тылу расположенных восточнее Удско-Мур-гальского (J3-K) и Охотско-Чукотского (К1-К2) вулкано-плутонических поясов. Южно-Верхоянский пояс сформирован на погруженной окраине Северо-Азиатского кратона и представляет краевую зону мезозойско-кайнозойского орогениче-ского пояса (фиг. 1).
В Южно-Верхоянском синклинории различаются три структурные зоны меридианального простирания (с запада на восток): Присеттедаб-анская и Центральная с интенсивно сжатыми складками и Приохотская. Вдоль Присеттедабан-ской зоны трассируется (более 500 км) Минор-ский разлом, в север
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.