ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2011, том 53, № 3, с. 280-296
УДК 552.11:553.078
ХРОНОЛОГИЯ МАГМАТИЗМА (SHRIMP II) КАЛГУТИНСКОЙ РЕДКОМЕТАЛЬНО-ВОЛЬФРАМ-МОЛИБДЕНОВОЙ РУДНО-МАГМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ (ГОРНЫЙ АЛТАЙ, РОССИЯ)
© 2011 г. Н. И. Гусев
Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П.Карпинского 199106, Санкт-Петербург, Средний просп., 74 Поступила в редакцию 27.08.2010 г.
Калгутинская рудно-магматическая система (РМС) в Горном Алтае содержит промышленное редкоме-тально-вольфрам-молибденовое оруденение молибден-порфирового, грейзенового и жильного типов. Приводятся определения возраста циркона U-Pb-методом в локальном варианте (SHRIMP II) в девяти пробах магматических пород Калгутинской РМС, которые сопровождаются анализами (силикатным, ISP-MS, ISP-AES) химического состава основных разновидностей пород. Для биотитовых порфиро-видных гранитов главной фазы Калгутинского массива конкордантное значение возраста 207.5 ± ± 1.7 млн. лет (СКВО = 0.034). По дайкам лейкогранитового восточно-калгутинского комплекса получен конкордантный возраст: для эльванов — 204 ± 2 млн. лет (СКВО = 065), для ультракалиевых риолит-порфиров — 200.8 ± 1.1 млн. лет (СКВО = 0.72). Двуслюдяные и мусковитовые лейкограниты Восточного штока по двум определениям: 195 ± 2.7 млн. лет (СКВО = 0.076) и 193.1 ± 2.1 млн. лет (СКВО = 0.0009) значимо моложе главной фазы Калгутинского массива и даек восточно-калгутинского комплекса. Таким образом, возраст чиндагатуйского комплекса (представленный в данном случае главной фазой Калгутинского массива) и дайкового восточно-калгутинского комплекса является позднетриасовым. Двуслюдяные лейкограниты Восточного, Жумалинского и других штоков, вероятнее всего, относятся к раннеюрскому (алахинскому) комплексу редкометальных гранитов. Наложение грейзенового орудене-ния на дайки эльванов и онгонитов может быть обусловлено более поздним внедрением раннеюрских рудогенерирующих двуслюдяных и мусковитовых гранитов. В фундаменте Калгутинской очаговой структуры, судя по ксенокристаллам циркона в гранитах, можно предполагать наличие мезопротеро-зойских магматических пород с возрастом 1.5 млрд. лет и продуктов размыва пород с возрастом 1.7 и 2.5 млрд. лет, что является веским аргументов в пользу наличия блоков древней континентальной коры в юго-западной части Алтае-Саянского региона.
ВВЕДЕНИЕ
Калгутинское редкометально-вольфрам-молиб-деновое рудное поле расположено в раннедевонской очаговой вулкано-тектонической структуре (ВТС), контролирующей размещение вулканогенно-оса-дочного железорудного, гидротермального уранового и редкометального оруденения. Калгутинская ВТС (30 х 45 км), выполненная раннедевонскими вулканогенными образованиями аксайского комплекса, интрудирована в центре структуры гранитами Калгутинского массива (чиндагатуйский комплекс) и порфировыми дайками (восточно-калгу-тинский комплекс). В связи с гранитоидами сформировалось оруденение молибден-порфирового, вольфрам-молибден-грейзенового и штокверко-вого вольфрам-сульфидно-кварцевого типов.
По Калгутинскому месторождению, начиная с момента его открытия в 1937 г. (Баклаков, Русанов, 1939), опубликован ряд работ, значительно расширившийся после установления в рудном поле ме-
Адрес для переписки: Н.И. Гусев. E-mail: nikolay_gusev@vse-gei.ru
сторождения ультраредкометальных онгонитов (Дергачев, 1990; Дашкевич и др., 1991; Владимиров и др., 1998; Выставной и др., 2001; Титов и др., 2001; Анникова, 2003; Гусев, Семенцов 2005; Анникова и др., 2006; Поцелуев и др., 2006), которые недавно были обобщены в монографии (Поцелуев и др., 2008).
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Основной объем Калгутинского массива сложен грубозернистыми крупнопорфировидными биотитовыми гранитами чиндагатуйского комплекса (граниты главной фазы), иногда с шарообразными меланократовыми автолитами биотитовых грано-диоритов. В пределах наиболее хорошо изученного Первого разведочного участка в гранитах главной фазы залегают малые тела крупновкрапленниковых биотитовых гранит-порфиров. Гранит-порфиры прорваны телами мелкозернитых аляскитовых лей-когранитов. Одно из таких тел, сложенное брекчиями гранитов и гранит-порфиров с грейзенизиро-ванным аплитовым матриксом, имеет собственное
Фиг. 1. Схема геологического строения Калгутинской РМС и точки отбора проб для изотопного датирования возраста пород по цирконам (SHRIMP II).
1 — отложения квартера; 2 — раннедевонские вулканические породы; 3 — биотитовые порфировидные граниты главной фазы Калгутинского массива; 4 — двуслюдяные и мусковитовые лейкограниты (Жумалинский и Восточный штоки); 5 — малые интрузии гранит-порфиров; 6 — дайки кислого состава; 7 — места отбора и номера проб на определение возраста пород по циркону U-Pb-методом (SHRIMP II).
название "Молибденовый шток". Он имеет в плане близкую к изометричной форму с поперечным сечением 100 х 100 м и прослежен по падению на 310 м без признаков выклинивания. Все породы в разной степени грейзенизированы, но наиболее интенсивно в Молибденовом штоке и его окружении.
К северу от рудного поля Калгутинского месторождения в гранитах главной фазы вдоль широтной оси массива залегают двуслюдяные и мусковитовые лейкограниты, которые слагают Восточный, Жумалинский и другие штоки (фиг. 1). Эти тела относятся к третьей фазе внедрения чиндагатуйского комплекса.
Вблизи юго-восточного контакта массива выделяется пояс даек кислого состава северо-восточного простирания протяженностью 17 км и шириной до 5 км (фиг. 1). Дайки в основном ориентированы по простиранию пояса, мощность их обычно не превышает 5—6 м (редко до 7—10 м), протяженность — десятки, редко — первые сотни метров.
Среди петрографических разновидностей выделяются: микрогранит-порфиры, фельзит-порфиры, эльваны, онгониты, аплиты. Количественно преобладают эльваны (89 даек из 115 выявленных; Ан-никова и др., 2006). Ультраредкометальные онго-ниты слагают восемь даек, которые, благодаря необычному набору минералов во вкрапленниках (апатит ± флюорит) и аномальному геохимическому составу (Дергачев, 1990), выделены в особую разновидность онгонитов с названием "калгутиты". Дайки относятся к самостоятельному восточно-калгутинскому комплексу литий-фтористых гранитов.
Установлены следующие геологические взаимоотношения между основными разновидностями магматических пород:
1) крупнозернистые гранит-порфиры Молибденового штока на контакте с гранитами главной фазы имеют зону закалки шириной 2—3 см с очень
мелкими порфировыми выделениями Qtz , Mi, Pl и округлыми включениями от 0.3 до 1 см крупнозернистого апогранитового мусковитового грейзена;
2) крупнозернистые гранит-порфиры Молибденового штока в виде шарообразных обломков вместе с гранитами главной фазы включены в аплито-вый грейзенизированный мелкозернистый цемент, представленный здесь пробой 683-2;
3) дайки эльванов (проба 76-1) иногда переходят в брекчии, цементом в которых служат эльваны, а в виде округлых обломков, до 10 см в поперечнике, в них залегают крупнозернистые грейзенизирован-ные граниты главной фазы;
4) дайки онгонитов (калгутиты, проба 683-10) содержат брекчии, цементом в которых служат ред-кометальные (Li-Cs) онгониты, а в виде сферических обломков размером до 2—3 см встречаются грейзенизированные граниты главной фазы и угловатые, но сглаженные обломки мелкозернистых ап-литов, подобные материалу пробы 683-2.
Последовательность формирования магматических пород в рудном поле месторождения следующая: крупнозернистые биотитовые граниты главной фазы —»- малые интрузивы крупнозернистых гра-нит-порфиров (Молибденовый шток и другие) —► —- малые тела аплитов —»- дайки кислого состава. Взаимоотношения между разными типами даек не установлены. Взаимоотношения даек и кварцево-рудных жил на Калгутинском месторождении — двойственное. По мнению Н.И. Рафиенко (1961), наиболее продуктивным был постдайковый этап минерализации. В последние годы высказывается другая точка зрения, по которой кварцево-рудные жилы главного продуктивного этапа пересекаются дайковым комплексом эльванов и онгонитов и лишь в редких случаях наблюдается обратная картина, на основании чего сделан вывод о "внутри-рудном" характере даек (Анникова, 2001).
РУДНАЯ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ
На месторождении отрабатываются жильные молибден-вольфрамовые руды со средним содержанием в разведанных запасах 1.87% WO3. Кроме них учитываются грейзеновые вольфрам-молибденовые руды. В 1987 г. Б.Г Семенцов и П.Ф. Селин выполнили прогноз по промышленным рудам мед-но-молибден-порфирового типа в Калгутинском рудном поле, позже дополнительно обоснованный и опубликованный (Гусев, Семенцов, 2005). Сейчас на месторождении выделяется три морфогенетиче-ских типа руд (Гусев, Семенцов, 2005; Поцелуев и
1 Сокращенные названия минералов здесь и далее: Ab — альбит, Ap — апатит, Bt — биотит, Chl — хлорит, Ер — эпидот, Kfsp — калишпат, Mi — микроклин, Miper — микроклин-пер-тит, Mus — мусковит, Mgt — магнетит, Or — ортоклаз, PI15 — плагиоклаз, нижний индекс — номер плагиоклаза, Qtz — кварц, Тор — топаз, Tur — турмалин, Zir — циркон.
др., 2008): 1) медно-молибден-порфировое двух морфологических типов: а ) медно-молибденовых штоков и б ) прожилково-вкрапленное штокверко-вое; 2) вольфрам-молибден-грейзеновое; 3) жильное кварц-вольфрамитовое.
Запасы на месторождении подсчитаны по 103 рудным жилам. В эксплуатируемых жилах рудная минерализация гнездово-вкрапленная с крайне неравномерным распределением, представлена вольфрамитом и сопутствующими — молибденитом, пиритом, реже висмутином, бериллом, халькопиритом. Запасы молибдена и висмута учтены только в виде попутных компонентов в поставленных на баланс жильных вольфрамит-кварцевых рудах. В рудах порфирового типа прогнозные ресурсы молибдена оцениваются в количестве 870 тыс. т, что на два порядка превосходят запасы вольфрама. Экономическая значимость Калгутинского месторождения связана с молибденом, который по объему неоцененных запасов значительно превосходит эксплуатируемые вольфрамовые руды.
Молибден-порфировая минерализация размещается в малых интрузивных телах крупно-вкрап-ленниковых гранит-порфиров
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.