УДК 553.44:553.261
МИНЕРАЛОГИЯ И УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ РУД СЕРЕБРО-ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО РУДОПРОЯВЛЕНИЯ БИКСИЗАК
(ЮЖНЫЙ УРАЛ, РОССИЯ) © 2010 г. О. Ю. Плотинская*, Е. О. Грознова*, А. И. Грабежев**, К. А. Новоселов***
* Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017, Москва, Ж-17, Старомонетный пер., 35 ** Институт геологии и геохимии им. акад. А.Н. Заварицкого УрО РАН 620151, Екатеринбург, Почтовый пер., 7 *** Институт минералогии УрО РАН 456317, Миасс, Челябинская обл. Поступила в редакцию 11.02.2010 г.
Полиметаллическое рудопроявление Биксизак расположено в пределах Биргильдинско-Томинского рудного узла Восточно-Уральской зоны. Минерализация приурочена к мраморам силурийского возраста (Восточный участок) и к прослоям известняков среди андезит-дацитовых вулканитов (Западный участок). Установлено четыре минеральных ассоциации: наиболее ранняя — гематит-магнетитовая, более поздние — пирит-арсенопиритовая и халькопирит-сфалеритовая (встречаются только на Восточном участке) и блеклорудно-халькопиритовая (развита только на Западном участке). Анализ корреляционных взаимоотношений основных рудных элементов показал, что наиболее высокие положительные корреляционные связи существуют между Си—/п—А§, /п—РЪ, Си—А§ и /п—Аи. Выявлены заметные различия в химизме основных рудных элементов в зависимости от условий локализации руд. Так, в рудах Восточного участка установлены корреляционные пары Аи—А§, Ли—Си, РЪ—А§ и РЪ—Си, отсутствующие на Западном участке. В рудах Восточного участка отношение Си/(/п+РЪ) ниже единицы, а на Западном участке — заметно выше. Результаты исследования флюидных включений и минеральная геотермометрия показали, что минералообразование на рудопроявлении Биксизак происходило при температурах от 300 до 150°С из слабо- и умереносоленых (от 1 до 9 мас. %-экв. №С1) флюидов хлоридно-натриевого состава. Полученные данные согласуются с тем, что рудопроявление Биксизак является периферической частью порфировой системы, в которой проявлены гидротермальные и скарновые процессы.
ВВЕДЕНИЕ
Полиметаллическое рудопроявление Биксизак расположено в 35 км к юго-западу от г Челябинска, в пределах Биргильдинско-Томинского рудного узла. В трех километрах к востоку от Биксизака находятся Томинское и Северо-Томинское медно-порфировые месторождения, а в нескольких километрах к югу — эпитермальное Au-Ag Березняковское рудное поле (фиг. 1а). Несмотря на то, что месторождения и рудо-проявления Биргильдинско-Томинского узла были открыты и начали изучаться сравнительно недавно (Ромашова, 1984; Грабежев и др., 1998, 2000; Lehmann et al, 1999; Пужаков, 1999; Плотинская и др., 2008, 2009 и др.), они сразу вызвали интерес как представители нетрадиционных для Урала типов оруденения. Необходимость детального изучения месторождений этого региона обусловлена еще и тем, что позволяет по-новому взглянуть на соотношения золото-серебряной, полиметаллической и медно-пор-
Адрес для переписки: О.Ю. Плотинская. E-mail: plotin@ igem.ru
фировой минерализации в древних, палеозойских, вулкано-плутонических областях.
Рудопроявление Биксизак пока является единственным полиметаллическим объектом на описываемой территории и его генезис до сих пор однозначно не определен. А.И. Грабежев и др. (1998, 2000), основываясь на его пространственной близости с Томинским медно-порфировым и Березняков-ским эпитермальным месторождениями, а также на характере околорудных метасоматитов, относят его к гидротермальным полиметаллическим месторождениям, которые образуются на периферии медно-порфировых систем. В.И. Сначев и Н.С. Кузнецов (2009) называют его стратиформным, не расшифровывая это определения генетически.
В данной работе предпринята попытка определить место рудопроявления Биксизак в эпитер-мально-порфировой рудообразующей системе на основе изучения минералого-геохимического состава руд, типоморфных особенностей основных рудных и жильных минералов, физико-химических условий их образования и локализации.
I
1 2 3
\7-V7"
+ -н _±
1
10
м 0-100-200-300-
Фиг. 1. Геологическая схема участка Восточно-Уральской зоны, пунктиром показана территория Биргильдинско-То-минского рудного узла (а); б — схематическая геологическая карта рудопроявления Биксизак; в — разрез по линии I— I; (составлено по данным Полетаевской ГРП, Lehmann etal., 1999; Herrington etal., 2005; Грабежев и др., 1998, 2000, с изменениями).
1 — вулканогенно-осадочные породы (D3—C1); 2 — известняки и мрамора (O2—S3); 3 — базальты и их туфы (O^); 4 — докембрийский фундамент; 5 — андезитовые и диоритовые порфириты (D3—C1); 6 — палеозойские гранитоидные интрузии; 7 — тектонические нарушения; 8 — месторождения и рудопроявления (цифры в кружках): 1 — Биксизак, 2 — Au-Ag Березняковское, 3—6 — медно-порфировые: 3 — Северо-Томинское, 4 — Биргильдинское, 5 — Зеленодольское, 6 — Новотроицкое; 9 — рудные тела; 10 — скважины и их номера (а — в плане, б — на разрезе).
9
КРАТКАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Геологическое строение Биргильдинско-Томин-ского рудного узла определяется его положением в пределах западной периферии Восточно-Уральской вулканогенной зоны (Грабежев и др., 1998; Сначев, Кузнецов, 2009). Северная часть территории района сложена базальтами ранне-среднеордовикского возраста саргазинской свиты (О1-28г). Выше согласно залегают известняки среднеордовикско-силурий-ского возраста, которые, в свою очередь, несогласно перекрываются верхнедевонско-нижнекаменно-угольными вулканогенно-осадочными отложениями андезит-дацитового состава березняковской свиты ^з—С^). Последние занимают большую часть территории района и в южной его части вмещают
эпитермальное Аи-Аё Березняковское рудное поле (фиг. 1а). Интрузивные породы представлены диоритовыми и андезитовыми порфиритами биргиль-динско-томинского комплекса позднедевонско-раннекаменноугольного возраста ф^^Ы), с которыми генетически связаны медно-порфировые месторождения, расположенные на севере района (Грабежев и др., 1998), и гранитоидными массивами (С1—Р1) (фиг. 1а). Следует, однако отметить, что однозначных изотопных датировок пород биргиль-динско-томинского комплекса пока нет. Некоторые исследователи полагают, что он, как и комагма-тичная ему березняковская свита, имеет более ранний, силурийский возраст (Ромашова, 1984; Грабежев, Краснобаев, 2009).
Таблица 1. Содержания (г/т) основных компонентов руд на рудопроявлении Биксизак
Компоненты Скважина 4, Западный участок (п = 28) Скважина 5, Восточный участок (п = 48)
шт шах среднее шт шах среднее
Аи 0.0 2.4 0.4 0.0 3.4 0.48
Ag 0.0 157.5 21.0 0.1 78.0 8.7
Си 30 45 000 8 299 10 11 700 755
Zn 30 1 750 481 20 288 000 18 331
РЬ 3 1 100 94 15 6 300 261
2 400 72 000 20 553 200 307 800 40 720
As 50 400 156 0 300 48
Ва 400 10 000 3 405 0 1 500 181
Мп Не опр. Не опр. Не опр. 600 10 000 4 798
Ag/Au 2.0 787.5 133.3 1.8 207.5 27.0
Cu/(Pb+Zn) 0.1 154.3 13.6 0.0 0.9 0.2
Zn/Pb 1.6 50.0 12.2 0.4 491.4 79.8
Примечание. п — число определений. Использованы анализы по опробованию скважин, полученные Н.С. Кузнецовым и Б.А. Пужаковым (ОАО "Челябинскгеолсъемка").
Рудопроявление Биксизак приурочено к центральной части Биргильдинско-Томинского рудного узла, к северному окончанию субмеридианально вытянутой Мичуринской Zn-Cu-Ag-Au металлоге-нической зоны (Грабежев и др., 1998). Территория рудопроявления сложена андезит-дацитовыми туфами березняковской свиты, которые подстилаются известняками биксизакской свиты (O2—S1bk). Основание разреза сложено афировыми базальтами саргазинской свиты. Породы прорываются андези-товыми и диоритовыми порфиритами биргильдин-ско-томинского комплекса (Пужаков, 1999; Рыкус и др., 2006; Сначев, Кузнецов, 2009). На юго-западе территории известняки, находящиеся в контакте с порфиритами, скарнированы (Пужаков, 1999).
Рудные тела залегают согласно с вмещающими породами и имеют пластовую или линзовидную форму. Они приурочены главным образом к известнякам (O2—S1) и в западной части — к прослоям известняков в вышележащих андезит-дацитовых туфах ф3—Сх). В целом рудная залежь в плане имеет размеры 700—1000 м в длину и 400—800 м в ширину и полого погружается на запад. Руды — вкрапленные, прожилково-вкрапленные, иногда массивные. Основные рудные минералы: пирит, сфалерит, магнетит, гематит, халькопирит и арсенопирит.
На рудопроявлении Биксизак выделено два участка — Восточный и Западный, которые некоторые авторы называют, соответственно, Восточным и Западным рудопроявлениями (Сначев, Кузнецов, 2009). Участки различаются условиями локализации и минеральным составом руд.
Минерализация Восточного участка приурочена к кровле карбонатных отложений силурийского возраста (Грабежев и др., 1998) и представлена вкраплен-
ными или массивными халькопирит-пирит-сфале-ритовыми рудами (фиг 2а). Наиболее наглядно они проявлены в разрезе скважины 5 (фиг. 1б,в, 2а и 3а,б). Рудная минерализация здесь концентрируется в виде нескольких прослоев вкрапленных или массивных руд мощностью до первых метров, которые разделены безрудными интервалами мощностью до 10 м и более (фиг. 2а). Известняки из межрудных прослоев брекчированы и сцементированы пирит-кварц-се-рицитовым агрегатом (Грабежев и др., 1998). Текстуры руд — пятнистые или неясно-полосчатые (фиг. 3а), иногда массивные (фиг. Зб). На периферии рудных тел развита рассеянная прожилково-вкрап-ленная пирит-арсенопиритовая минерализация, встреченная в скважине 21.
Основной рудный минерал — сфалерит, который иногда образует почти мономинеральные агрегаты с вкраплениями пирита и халькопирита. Содержание Zn в таких образцах достигает 28 мас. % (фиг 2а, табл. 1), но обычно не превышает первых процентов и в безрудных прослоях падает до первых десятков г/т. Количества Си в единичных случаях превышают 1 мас. %, но в среднем ниже 0.1 мас. %. Содержания РЬ составляют 100—1000 г/т в рудных интервалах и 40— 70 г/т вне их. Количества Аи и Ag варьируют от следов до 3.4 г/т и 78 г/т соответственно. Отношение Си/(РЬ + Zn) в среднем составляет 0.2, причем максимальных значений (0.9) достигает в межрудных интервалах.
На Запад
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.