научная статья по теме МЕТАСОМАТИЗМ И РУДООБРАЗОВАНИЕ В КОНТАКТАХ ДОЛЕРИТОВ С СОЛЕНОСНЫМИ ОТЛОЖЕНИЯМИ ЧЕХЛА ЮГА СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ Геология

Текст научной статьи на тему «МЕТАСОМАТИЗМ И РУДООБРАЗОВАНИЕ В КОНТАКТАХ ДОЛЕРИТОВ С СОЛЕНОСНЫМИ ОТЛОЖЕНИЯМИ ЧЕХЛА ЮГА СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ»

ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2007, том 49, № 4, с. 306-320

УДК 553.22 : 553.31

МЕТАСОМАТИЗМ И РУДООБРАЗОВАНИЕ В КОНТАКТАХ ДОЛЕРИТОВ С СОЛЕНОСНЫМИ ОТЛОЖЕНИЯМИ ЧЕХЛА ЮГА СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ

© 2007 г. М. П. Мазуров, С. Н. Гришина, В. Е. Истомин, Ä. Т. Титов

Институт геологии и минералогии СО РАН 630090, Новосибирск, проспект Коптюга, 3 Поступила в редакцию 22.03.2007 г.

Обобщены и систематизированы результаты изучения минерального состава и условий кристаллизации магнезиальных скарнов и магнетитовых руд в контактах долеритов с каменными солями и доломитами в рудоносных вулкано-тектонических структурах ангаро-илимского типа. При изучении минералов и содержащихся в них включений кроме оптической микроскопии использованы сканирующая и просвечивающая электронная микроскопия, электронно-зондовый микроанализ, электронный парамагнитный резонанс, Рамановская и инфракрасная спектроскопия, методы минералогической термометрии. Наибольшее разнообразие продуктов метасоматических реакций представлено в окрестностях малоглубинной магматической камеры, сформированной среди карбонатно-соленосных отложений нижнего кембрия под экраном терригенных толщ. Вблизи центрального магмаподводящего канала в апикальных частях магматических тел по доломитам образованы конформные залежи шпинель-форстеритовых скарнов и кальцифиров с вкрапленностью магнезиального магнетита. В послемагматические стадии на контактах долеритов с доломитами формируются: 1) шпинель + фассаит + форстерит + магнетит (T = 820-740°С), 2) флогопит + титанит + паргасит + + магнетит (T = 600-500°C), 3) клинохлор + серпентин + пирротин (T = 450°C и ниже). Каменные соли в контакте превращаются в галитит - аналог кальцифира. Установлены характерные особенности седиментогенной, контактово-метасоматической и поздней гидротермальной генераций галита. Первичный седиментогенный галит имеет твердые включения сильвина, карналлита, ангидрита, полигалита, кварца, астраханита, антарктикита; во включениях газовой фазы обнаруживаются азот, метан, сложные углеводороды; жидкая фаза преимущественно водная, местами с пленками углеводородов. Генерация контактово-метаморфизованного галита отличается тонкозернистым строением, наличием во включениях безводных солевых фаз (CaCl2 ■ KCl, CaCl2, nMgCl2 ■ mCaCl2), высокоплотных газов, среди которых детектируются CO2, H2S, N2, CH4 и др. Низкотемпературный гидротермальный галит, встречающийся в скарнированных и в неизмененных участках силикатных пород, а также в рудах, характеризуется низкой соленостью водного флюида, отсутствием твердых включений. Анализ составов и агрегатного состояния включений в галитах и форстерите дает основание считать, что главный агент высокотемпературного метасоматизма - солевой расплав-раствор, образованный при плавлении и растворении солей. Его общая соленость составляет не менее 60%. Магнетит в скарнах закономерно изменяется по составу и микроструктуре в разных парагене-зисах. Он образуется за счет железа, извлекаемого вместе с кремнием и фосфором из долеритов. Первая его генерация представлена смешанными кристаллами - продуктами распада твердого раствора системы Fe-Mg-Al-Ti-Mn-O. Количество примесного титана больше в контакте долерита с каменной солью, а магния - в контакте с доломитами. Вторая генерация магнетита не содержит структурных примесей. Возможность участия растворов, содержащихся в осадочных породах, в гид-ротермально-метасоматических процессах подтверждается данными по распределению минералов бора и сложных кристаллогидратов.

ВВЕДЕНИЕ

Среди крупных изверженных провинций пермь-триасовые траппы Сибирской платформы отличаются не только гигантскими объемами магматических масс, но и активным взаимодействием с неметаморфизованными отложениями чехла. В палеорифтовых областях юга платформы, развивавшихся в геодинамической обстанов-

Адрес для переписки: М.П. Мазуров. E-mail: mik@uiggm.nsc.ru

ке рассеянного спрединга, этот процесс осуществляет больше всего на контактах с кембрийскими терригенно-эвапорито-карбонатными и карбо-натно-соленосными формациями. Один из главных элементов взаимодействующих систем - по-ровые растворы и погребенные рассолы, которые обычно рассматриваются как мощный геохимический реактор (Павлов, 1975; Виноградов и др., 2006). С кристаллизацией толеит-ба-зальтовой трапповой магмы в неоднородной химически активной среде связывается развитие

Непского месторождений.

флюидных рудно-магматических систем, явившихся причиной генезиса в платформенном чехле многочисленных месторождений и рудопрояв-лений черных, цветных и благородных металлов,

бора, стронция, фосфора, графита, исландского шпата и других твердых полезных ископаемых. Внедрение трапов сказывается также на перераспределении вещества в соленосных и нефтегазоносных свитах.

Расшифровка процессов взаимодействия доле-ритов с каменными солями является одним из важных звеньев проблемы рудообразования в связи с трапповым магматизмом. Во второй половине прошлого столетия о роли соленосных отложений в генезисе железорудных месторождений ангаро-илимского типа на юге Сибирской платформы высказывались многие исследователи. В обобщающих работах Д.И. Павлова с соавторами (Павлов, 1975; Павлов, Рябчиков, 1968, 1970; Павлов, Пэк, 1979) и М.М. Пухнаревича (1986) главным рудо-образующим фактором считалась деятельность рассолов, мобилизованных из эвапоритов. Следует отметить, что информация о взаимодействии долеритов с соленосными отложениями была получена только при изучении контактов региональных силлов за пределами рудных полей. Лишь в последние десятилетия при изучении глубоких горизонтов и флангов Коршуновского и Непского месторождений (фиг. 1) получены новые материалы по строению и составу реакционных зон долеритов с доломитами и каменными солями.

Цель данной работы - на основе всестороннего исследования состава и структуры минералов показать особенности развития рудно-метасома-тических процессов в непосредственных контактах долеритов с каменной солью, а также оценить роль образующихся при этом взаимодействии флюидов как источников рудного вещества сопряженных с ними участков рудоносных вулкано-тектонических построек.

Фиг. 2. Схематизированный разрез рудоносной вулкано-тектонической постройки ангаро-илимского типа, по М.П. Мазурову и П.М. Бондаренко (1997) с дополнениями.

1 - вулканомиктовые отложения кратерных озер, нерюндинская свита (Тхпг); 2 - эксплозивные брекчии, потоки, покровы и пирокластические толщи, корвунчанская свита (Г^кг); 3 - угленосные слаболитифицированные отложения (С1-Р); 4 - красноцветные аргиллиты, алевролиты и мергели, с редкими прослоями песчаников, ярская свита ^уг); 5 -песчаники с прослоями карбонатно-глинистых пород, кежемская свита ^кг); 6 - красноцветные аргиллиты и мергели с редкими прослоями песчаников, братская свита (02-зЬг); 7 - кварцевые песчаники, мамырская свита (02тт); 8 -известняки, усть-кутская свита (О^к); 9 - мергели с прослоями тонкозернистых известковистых песчаников, алевролитов, гипсов и известняков, верхоленская свита (62-3 у1); 10 - доломиты, литвинцевская свита (6^211); 11 - доломиты, каменные соли с прослоями аргиллитов и алевролитов, ангарская свита (ап); 12 - массивные доломиты, булай-ская свита, (Ь1); 13 - доломиты, ангидриты, прослои солей, бельская свита (ЬЬ); 14 - песчаники, алевролиты, аргиллиты основания платформенного чехла, ушаковская свита ^-Уш^ и кристаллические сланцы фундамента (р £); 15 - интрузивные тела траппового комплекса (силы, лакколиты, дайки, апофизы долеритов); 16 - скарнированные до-лериты зоны смешения долеритов с эвапоритами; 17 - магнезиальные и известковые скарны, скарноиды, кальцифи-ры; 18-24 - железорудные залежи: 18 - конформные тела в магнезиальных скарнах и кальцифирах, 19 - галит-магне-титовые руды в ангарской свите, 20 - рудный штокверк в верхоленской свите, 21 - послойные кальцит-магнетитовые руды в известняках усть-кутской и кежемской свит, 22 - полихронные рудные залежи в диатремах, 23 - субвертикальные полосчатые, оолитовые и брекчиевые руды в эффузивно-пирокластических отложениях, 24 - жильные руды под-силловых залежей и выполнения поздних трещинных зон; 25 - тектонические нарушения; 26 - неизученная в отношении железооруденения глубинная часть платформенного чехла.

0

1 км

с о 3

8

V V 15

V ' 22

2 • • • • 3 _ _ _ 4 ■ ■ " И

-п- —^-П-

9 10 II II 11

— II

16 о О О 17 18

23 24 / / 25

12

19

26

из

6 13 20

7

14 21

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ КОНТАКТОВ ДОЛЕРИТОВ С КАРБОНАТНО-СОЛЕНОСНЫМИ СВИТАМИ

В южной части Сибирской платформы пермь-триасовый трапповый комплекс представлен протяженными силлами и сложными вулкано-тектоническими постройками. Силлы внедрены в слоистые неметаморфизованные отложения палеозойского чехла на нескольких уровнях (Феоктистов, 1978; Пухнаревич, 1986), но только два из них, имеющих собственные названия - Заярский и Усольский, размещаются в соленосных отложениях нижнего кембрия. Рудоносные вулкано-тек-тонические постройки (Страхов, 1978; Барышев и др., 1980; Дунаев, 1992; Мазуров, Бондаренко, 1997; Фон-дер-Флаасс, Никулин, 2000) прорывают все отложения чехла от венда до нижнего триаса, уходя корнями в кристаллический фундамент. Характерно зональное строение этих построек (фиг. 2). Верхняя их часть сложена эффузивно-пирокластическими породами, включая фации кратерных озер. Центральная часть представляет собой субвертикальную диатрему (трубку взрыва, жерловину). В ней сосредоточены эруптивные и эксплозивные брекчии траппов, раздробленные вмещающие карбонатно-терригенные породы. Характерное для вулканогенных построек центрально-симметричное строение наблюдается только в тех частях, где преобладают однородные терригенные свиты. В чередующихся пачках пород разной компетентности, насыщенности флюидами и контрастных химических свойств внедряющиеся магматические массы образуют ветвящиеся тела сложной формы. При многократных импульсах магматической активности, просадках над опустошающимися магматическими очагами создавались предпосылки для развития процессов смешения отдельных порций магм с разными вмещающими

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