ГЕОХИМИЯ, 2003, № 3, с. 293-303
КОНТАКТОВЫЙ МЕТАМОРФИЗМ КВАРЦЕВЫХ ЖИЛ СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ АЛЛАХ-ЮНЬСКОГО ЗОЛОТОРУДНОГО УЗЛА (ЯКУТИЯ, РОССИЯ): ПО ДАННЫМ ИЗУЧЕНИЯ ФЛЮИДНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ
© 2003 г. Н. Ä. Гибшер, Ä. Ä. Томиленко
Институт минералогии и петрографии СО РАН 630090 Новосибирск, просп. Академ. Коптюга, 3 Поступила в редакцию 28.06.2001 г.
Изучены флюидные включения в кварце согласных и секущих кварцевых жил Аллах-Юньского золоторудного узла (Якутия), которые сгруппированы в четыре кварцево-жильные зоны. Они находятся на разном удалении от Тарбаганнахского гранитоидного массива: I - Хотунская зона - в 20-25 км, II - Буларская - в 10-15 км, III - Хочулуканская - в 5-7 км и IV - Мугунская - в экзоконтакте массива.
От зоны I к зоне IV по мере приближения к Тарбаганнахскому массиву суммарное содержание газов в кварцах уменьшается от 0.08 до 0.02 вес. %, а доля СО2 в составе флюида возрастает в среднем от 10 до 40 мол. %. В кварцевых жилах согласного типа I и II зон температуры гомогенизации и соленость водных и водно-углекислотных включений составляют: Ггом = 230-290°C, соленость - 15-20 мас. % NaCl экв., для жил секущего типа: Тгом = 350-400°C, соленость - 3-8 мас. % NaCl экв. В III и IV зонах как для согласных, так и для секущих кварцевых жил температуры гомогенизации и соленость аналогичных включений близки (Тгом. = 120-360°C; соленость 2-9 мас. % NaCl экв.). По мере приближения к интрузии также увеличивается степень кристалличности углеродистого вещества и грануляции кварца.
Полученные данные по флюидным включениям и KP-анализу углеродистого вещества свидетельствуют о том, что большая часть кварцевых жил Аллах-Юньского рудного узла образовалась в процессе регионального зеленосланцевого метаморфизма. В дальнейшем кварцевые жилы испытали наложенный термальный метаморфизм, обусловленный внедрением Тарбаганнахской гранитоид-ной интрузии.
Роль метаморфизма в формировании золотого оруденения неоднократно обсуждалась в литературе. Известно, что важные в промышленном отношении золоторудные месторождения приурочены к породам как низких, так и высоких ступеней метаморфизма. По данным ряда исследователей [1-3] формирование золоторудных месторождений в метаморфических породах является многоступенчатым процессом, а флюиды, которые участвовали в их образовании, имели множественную природу: в них присутствуют продукты как метаморфогенного, так и магмато-генного происхождения. Так, на основании данных по изучению флюидных включений в кварце и изотопному составу серы в сульфидах Советского месторождения, которое расположено на Енисейском кряже в Сибири, показано [4, 5], что при зеленосланцевом метаморфизме образуются широко распространенные слабо золотоносные кварцевые жилы и только в случае наложения на них более поздних гидротермальных растворов формируются промышленные содержания золота. К аналогичным выводам пришли В.А. Буряк с
соавторами [6] при исследовании флюидных включений, изотопов водорода и кислорода в золотоносных и безрудных кварцевых жилах на юге Ал-лах-Юньской зоны в Якутии.
По данным ЯЪ-Бг-изотопных исследований на крупнейшем золотом месторождении Мурунтау в Узбекистане, которое залегает в зеленосланце-вых породах, Ю.А. Костицыным [7] было показано, что рудный процесс совпадает по времени с образованием магматических пород, в то время как региональный зеленосланцевый метаморфизм оторван от него на 128 миллионов лет. И по данным изучения флюидных включений вгаирпег й а1. [8] также было установлено, что формирование кварцевых жил этого же месторождения происходило при участии флюидов, имевших различный генезис. При исследовании минеральных парагенезисов, флюидных включений и стабильных изотопов на золото-кварцевом месторождении Чармитан (Узбекистан), которое залегает в терригенных породах, претерпевших региональный метаморфизм, Н.С. Бортниковым с соавторами [9] было установлено, что его формирование
происходило при доминирующей роли флюидов магматического происхождения и подчиненном значении флюида, образовавшегося при метаморфизме.
Крупное золоторудное месторождение Колар в Индии, залегающее в амфиболитах, по мнению ряда исследователей [10, 11], также сформировано наложенными гидротермальными растворами, деятельность которых вызвана аномальными тепловыми полями при развитии более поздних тектонических структур.
В предлагаемой статье приведены результаты комплексного изучения флюидных включений и КР-спектров рассеянного органического вещества в кварцевых жилах Аллах-Юньского золоторудного узла и обсуждается возможная роль метаморфизма в их формировании.
КРАТКАЯ ГЕОЛОГО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Изученные золото-кварцевые жилы размещены в Аллах-Юньской структурно-металлогенической зоне, которая расположена на западе Присетте-дабанской части Южно-Верхоянского синклино-рия в Южной Якутии (рис. 1). Золотое оруденение сконцентрировано в кварцевых жилах, залегающих в терригенных отложениях верхоянского комплекса верхнекарбонового и нижнепермского возраста. Рудовмещающие породы представлены алевролитами и песчаниками. Алевролиты содержат до 2 вес. % органического вещества и 510 вес. % карбонатного материала [12]. Осадочные породы смяты в крутые линейные складки близмеридионального простирания, для них характерно широкое развитие крутопадающего кливажа сланцеватости, секущего слоистость. Породы прорваны единичными дайками мезозойских диоритовых порфиритов, а на востоке изучаемого района расположен Тарбаганнахский массив гранитоидов, контролируемый глубинными разломами [13, 14]. По типу метаморфизма рудовмещающие породы отнесены к зеленосланцевой фации [13].
По характеру взаимоотношений кварцевых образований с вмещающими породами выделены согласные и секущие кварцевые жилы. Жилы согласного типа, как правило, приурочены к контакту песчаников с алевролитами. Согласные жилы сложены серым и молочно-белым кварцем, часто имеют полосчатую текстуру. Протяженность жил меняется от первых десятков метров до первых километров, при мощности от нескольких сантиметров до первых метров в раздувах.
Жилы секущего типа сложены, как правило, молочно-белым кварцем. Они наиболее широко распространены на территории рудного узла. Мощ-
ность этих жил меняется от первых сантиметров до 20-50 см, в раздувах до первых метров, а протяженность составляет первые сотни метров.
На изучаемой территории выявлено около 30 кварц-золотоносных участков, которые сгруппированы в четыре кварцево-жильные зоны, находящиеся на разном удалении от Тарбаганнахской гранитоидной интрузии (рис. 1). I зона (Хотун-ская) находится в 20-25 км от массива, II зона (Бу-ларская) - в 10-15 км, III зона (Хочулуканская) -в 5-7 км и IV зона (Мугунская) расположена непосредственно в зоне экзоконтакта гранитоидов. По мере приближения к гранитоидному массиву повышается степень кристалличности кварца в жилах. Так, если в кварцевых жилах из Ш зоны гранулированный кварц появляется локально, то в IV зоне гранулированный кварц уже преобладает.
Кварцевые жилы сложены кварцем (95-98%), арсенопиритом, пиритом, сфалеритом, галенитом и золотом [15-17]. Золото крайне неравномерно распределено в кварцевых жилах [18]. Особенно это отмечено в местах наложения на согласные жилы секущих. Здесь отмечается более крупный размер золотин, по-видимому, возникших при собирательной перекристаллизации первоначально тонкодисперсного, так называемого "невидимого" золота согласных жил.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Для оптических исследований флюидных включений в проходящем свете были подготовлены плоскопараллельные полированные с двух сторон пластинки толщиной 100-150 микрон, изготовленные из кварца.
Микротермометрические исследования проводились в микротермо- и криокамерах, сконструированных Н.Ю. Осоргиным и A.A. Томиленко [19, 20]. Точность термометрических замеров контролировалась регулярной калибровкой термо- и криокамер, используя стандартные флюидные включения и синтетические вещества. Температура в интервале от +31 до -150°C замерялась с точностью ±0.1°C, а в интервале от +100 до +700°C с точностью ± 5°C. Концентрация и солевой состав водной фазы флюидных включений определялись методом криометрии [21, 22].
Микро-КР анализ был выполнен в Объединенном институте геологии, геофизики и минералогии СО РАН (ОИГГМ СО РАН), Новосибирск, на одноканальном КР-спектрометре RAMANOR U-1000, фирмы "Jobin Yvon", Франция, с использованием аргонового лазера по методике, описанной Ж. Дебюсси и др. [23].
Давление минералообразующих флюидов определялось по PVT-диаграммам для системы СО2-СН4-^. Изохоры рассчитывались по программе, предложенной В.Г. Свердловой и др. [24],
Рис. 1. Положение Аллах-Юньского рудного узла в Южно-Верхоянском синклинории:
а - Металлогеническая схема Южно-Верхоянского синклинория [12]: 1 - границы структурных зон, 2 - границы ме-таллогенических зон, 3 - гранитоиды, 4 - эффузивы.
• - Геологическая схема Аллах-Юньской металлогенической зоны [13]: 5 - алевролиты, песчаники верхней перми-триаса, 6 - алевролиты, песчаники верхнего карбона-нижней перми, 7 - карбонаты.
в - Схема размещения кварцево-жильных зон Аллах-Юньского рудного узла: 8 - границы кварцево-жильных зон, 9 -золотокварцевые участки и месторождения. Рудные зоны: I - Хотунская, II - Буларская, III - Хочулуканская, IV - Му-гунская.
с учетом состава, критических параметров и температур частичной гомогенизации смеси С02-СН4-№2 в индивидуальных флюидных включениях. Состав смеси определялся при помощи КР-спектроскопии, а температура образования - методом гомогенизации.
Хроматографический анализ газов был выполнен на хроматографической установке для одновременного определения следующих газов (с точностью в нанограммах): С02 - 0.06; Н20 - 0.4; Н2 - 0.13; К2 - 0.03; СО - 0.5; СН4 - 0.03; С2Н2 -0.05; С2Н4 + С2Н6 - 0.04; С3Н8 - 0.05; С4Н10 - 0.09;
С5Н12 - 0.08; С6Н14 - 0.1. Используемая установка собрана на базе трех серийных хроматографов ЛХМ-80, имеет оригинальные устройства для термического и механического извлечения газов [25].
Для хроматографического анализа под бино-куляром отбирались чистые без видимых примазок и включений
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.