ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2010, том 52, № 2, с. 126-152
УДК 553.83:553061.12
ГЕОХРОНОЛОГИЯ МАГМАТИЗМА ЕРМАКОВСКОГО БЕРИЛЛИЕВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (ЗАПАДНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ, РОССИЯ)
© 2010 г. Д. А. Лыхин*, В. И. Коваленко*, В. В. Ярмолюк*, Е. Б. Сальникова**, А. Б. Котов**,
И. В. Анисимова**, Ю. В. Плоткина**
*Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017, Москва, Ж-17, Старомонетный пер., 35 **Институт геологии и геохронологии докембрия РАН 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2 Поступила в редакцию 08.10.2009 г.
Определена последовательность образования пород и руд Ермаковского бериллиевого месторождения на основе изучения геологических взаимоотношений магматических пород и руд, а также в результате проведения комплексных ЯЬ-Зг- и И-РЬ-исследований. Установлен ЯЬ-Зг-возраст регионального метаморфизма амфиболитовой фации, которому подверглись кварц-биотит-плагиоклазовые сланцы и доломитизированные известняки зун-муринской свиты — 266 ± 18 и 271 ± 12 млн. лет соответственно. И-РЬ-возраст по цирконам дорудного массива габброидов составляет 332 ± 1 млн. лет, ЯЬ-Зг-возраст габброидов несколько моложе и составляет 316 ± 8.3 млн. лет. Это, скорее всего, обусловлено более поздним воздействием герцинского метаморфизма как на осадочные породы зун-муринской свиты, так и на рвущие их габброиды. Возраст гнейсовидных гранитов заганского комплекса непосредственно на Ермаковском месторождении, по данным И-РЬ-метода по цирконам, составляет 316 ± 2 млн. лет и близок к возрасту метаморфизма габброидов. Возраст дорудных даек гранитоидов, по данным И-РЬ-метода по цирконам, — 325 ± 3 и 333 ± 10 млн. лет и близок к возрасту габброидов. Аг-Аг-возраст этих гранитоидов по амфиболу составляет 302.5 ± 0.9 млн. лет, что, по-видимому, свидетельствует о более позднем закрытии в гранитоидах Аг-Аг-изотопной системы или о влиянии на нее наложенных процессов. ЯЬ-Зг-возраст щелочных сиенитов массива "Сиенит" составляет 227 ± 1.9 млн. лет. Возраст лейко-гранитов рудоносного массива "Шток" малокуналейского комплекса, по данным И-РЬ-метода по цирконам, — 226 ± 1 млн. лет и руд месторождения, по данным ЯЬ-Зг-метода, — 225.9 ± 1.2 млн. лет. Все эти данные близки и указывают на то, что формирование бериллиевого оруденения пространственно и во времени связано с ассоциацией магматических пород малокуналейского комплекса, широко варьирующих по составу от базитов до щелочных гранитов с возрастом — 224 ± 5 млн. лет. Таким образом, на Ермаковском месторождении дорудный этап магматизма относится к времени формирования герцинид (~330 млн. лет) и завершается метаморфическими процессами 271—266 млн. лет назад. Синрудный магматизм и само бериллиевое оруденение датируется ~ 224 ± 5 млн. лет. Пострудный магматизм редок и, возможно, коррелирует с меланжированием части вмещающей толщи.
ВВЕДЕНИЕ
На территории России выделяется несколько бериллиевых провинций, самыми перспективными из которых являются Восточно-Уральская (Ма-лышевское, Боевское месторождения), Ханкай-ская (Вознесенское, Пограничное месторождения), Алтае-Саянская (месторождения Снежное, Окуневское, Казырское, Радуга) и Западно-Забайкальская (Ермаковское, Ауникское, Амандакское, Оротское, Урминское месторождения) (Куприянова и др., 1996). Наиболее богатой и доступной для эксплуатации является Западно-Забайкальская металл огеническая провинция (фиг. 1). Среднее содержание BeO в рудах Ермаковского бертрандит-фенакит-флюоритового месторождения этой провинции достигает 1.2% (Куприянова и др., 1994).
Адрес для переписки: Д.А. Лыхин. E-mail: liha@igem.ru
ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ И ИЗУЧЕНИЯ ЕРМАКОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Ермаковское месторождение относится к бер-трандит-фенакитовой рудной формации и является уникальным по содержанию, запасам и минеральному разнообразию бериллиевых минералов. Месторождение расположено в Западном Забайкалье в 5 км от поселка Новокижингинск. Открыто оно было в 1964 г. Г.А. Ермаковым в ходе геологической съемки масштаба 1 : 200000. К 1970 г. был завершен основной этап разведочных работ на месторождении. Отработка месторождения началась в 1978 г., была добыта половина всех запасов и в 1989 г. месторождение законсервировали. С момента открытия месторождения его изучением занимались, под руководством профессора А.И. Гинзбурга, сотрудники ВИМСа — Н.П. Заболотная, М.И. Новикова, Е.П. Шпанов, И.И. Куприянова и др. Наиболее
полные сведения о геологическом строении месторождения, главных минеральных типах руд и их генезисе, а также о минеральном, петрографическом, геохимическом составе магматических пород и руд представлены в работах: А.И. Гинзбурга и др. (1965, 1969, 1977, 1979), В.И. Гальченко и др. (1968), Г.А. Ермакова и др. (1968), М.И. Новиковой и др. (1972, 1975, 1994, 1998), К.Б. Булнаева (1976, 1996), И.И. Куприяновой и др. (2006). Данные изучения газо-жидких включений в минералах приведены в статьях Я.А. Косалса и др. (1973), монографии М.И. Швадуса (1979). К-Аг-возраст магматических пород и руд обсуждался в работах: Н.П. Заболотной и др. (1974), А.И. Гинзбурга и др. (1975), ГН. Комаровой и др. (1980). Изотопный состав О, С, РЬ, 8 был приведен в работе Г.С. Риппа (1995). Изучение геохимических и термобарогеохимических особенностей гранитов, с которыми связано бериллиевое оруденение на месторождении, проводил Ф.Г. Рейф и др. (1999, 2003, 2008).
Как показано этими исследователями, Ерма-ковское месторождение расположено в пределах крупного блока метаморфизованных осадочных пород — мраморизованных известняков, доломитов, кристаллических сланцев и песчаников зун-муринской свиты, отнесенных к рифею—венду по остаткам водраслей 0$ад1а и окруженных различными гранитоидами. Зун-муринская свита разделена на три пачки, которые слагают синклинальную складку, в крыльях которой обнажены доломиты, в ядре обнажаются песчаники, а между ними залегают кристаллические сланцы, переслаивающиеся с мраморированными известняками. Породы зун-муринской свиты метаморфизованы в условиях регионального метаморфизма альман-дин-амфиболитовой фации и ее наиболее высокотемпературной части — силлиманит-альмандин-ортоклазовой субфации (Гинзбург и др., 1975). Толща осадочных пород рассекается многочисленными дайками и более крупными телами магматических пород.
Магматические породы на месторождении, по данным К-Аг-датирования, представлены разновозрастными комплексами: домезозойским и мезозойским (Гинзбург и др., 1975; Новикова и др., 1994). Домезозойский комплекс представлен массивом габброидов, возраст которого, определенный К-Аг-методом, составляет — 320—260 млн. лет, а также межпластовыми телами гнейсовидных гранитов, дайками и малыми телами гранитов с возрастом — 247—200 млн. лет (Заболотная и др., 1974; Гинзбург и др., 1975). Наибольшее распространение в пределах месторождения получили породы мезозойского комплекса, слагающие штокообразные и дайкооб-разные тела, представленные лейкократовыми гранитами, граносиенитами и кварцевыми сиенитами с К-Аг-возрастом — 172—140 млн. лет (Заболотная и др., 1974; Гинзбург и др., 1975; Комарова и др., 1980). На месторождении зафиксированы много-
численные дайки диоритовых порфиритов, сиенит-диоритовых порфиритов, роговообманковых и лейкократовых сиенит-порфиров и фельзит-порфиров с К-Аг-возрастом соответственно 164— 124 млн. лет (Заболотная и др., 1974; Комарова и др., 1980). К-Аг-возраст бериллиевого оруденения и сопутствующих ему процессов скарнирования и микроклинизации определен в интервале 145— 136 млн. лет (Гинзбург и др., 1975).
В результате исследований были установлены петрографические и минералогические особенности месторождения, выделены типы руд, определена последовательность образования их минеральных парагенезисов. Тем не менее осталось много не решенных вопросов: из какой среды образовались бериллиевые руды (из расплава или флюида), какие процессы приводят к концентрированию и рассеянию бериллия в магматических породах и рудах, связаны ли генетически руды и магматические породы месторождения и каковы их источники и возраст. Поскольку в данное время появились более современные методы датирования геологических процессов, необходимо также изучение геохронологии месторождения.
Поэтому основной целью данной статьи было выявление возраста и последовательности формирования пород месторождения, в первую очередь магматических, места в ней метаморфизма и оруде-нения, радиологического возраста пород и руд, так как имеющиеся К-Аг-определения возраста различных пород на месторождении не могут удовлетворить современным требованиям к геохронологии. Нами ранее были опубликованы данные о результатах ЯЬ-8г- и и-РЬ-датирования некоторых пород и руд Ермаковского месторождения (Кости-цын и др., 1997; Лыхин и др., 2001). На месторождении были выделены три этапа магматизма: доруд-ный, синрудный и пострудный. Однако проведенное нами датирование магматических пород и руд на месторождении требовало дополнительных исследований и, в первую очередь, высокоточным и-РЬ-методом по цирконам. В данной статье рассмотрена вся геохронологическая история становления Ермаковского месторождения изохронным ЯЬ-8г-методом по породам и минералам с контрольным датированием цирконов наиболее важных реперных магматических и метаморфических пород месторождения и-РЬ-методом.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И СТРОЕНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Наши исследования на Ермаковском месторождении были начаты в середине 90-х годов, когда верхняя часть месторождения уже была отработана карьером, и мы могли изучать только остатки I, II, V XII, XVII и XVIII рудных зон в дне и бортах карьеров, а также различные руды из отвалов месторождения. Наличие почти стометрового по глу-
Фиг. 1. Схема геологического строения Западно-Забайкальской раннемезозойской бериллиевой провинции (с использованием данных А.А. Воронцова и др., 2007).
1 — Западно-Забайкальская раннемезозойская бериллиевая провинция; 2, 3 — раннемезозойский магматизм: 2 — массивы щелочных гранитоидов малокуналейского комплекса, 3 — бимодальные трахибазальт-комендитовые и трахиба-зальтовые магматические ассоциации; 4 — гранитоиды Хентей
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.