ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2009, том 51, № 5, с. 414-443
УДК 553.41:553.261
МИНЕРАЛОГИЯ И УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ РУД БЕРЕЗНЯКОВСКОГО РУДНОГО ПОЛЯ (ЮЖНЫЙ УРАЛ, РОССИЯ)
© 2009 г. О. Ю. Плотинская*, Е. О. Грознова*, В. А. Коваленкер*, К. А. Новоселов**, Р. Зелтманн***
*Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017, Москва, Ж-17, Старомонетный пер., д. 35 **Институт минералогии УрО РАН 456317, Миасс, Челябинская обл. ***CERCAMS, Dept. Mineralogy, Natural History Museum Cromwell Road, London, SW7 5BD, UK Поступила в редакцию 01.06.2009 г.
Березняковское рудное поле расположено в пределах Биргильдинско-Томинского рудного района Восточно-Уральской вулканогенной зоны. Рудное поле состоит из нескольких центров гидротермальной минерализации, два из которых - Центральное Березняковское и Юго-Восточное Березняковское месторождения охарактеризованы в настоящей работе. Вкрапленные и прожилково-вкрап-ленные рудные тела месторождений локализованы в андезито-дацитовых туфах (D3-C1) и сопровождаются кварц-серицитовыми околорудными изменениями. Установлено три рудных стадии: пиритовая, или ранняя рудная, основная рудная, или теллуридно-полиметаллическая (с энаргитовой, блеклорудно-теллуридной и золото-теллуридной подстадиями) и поздняя рудная, или галенит-сфале-ритовая. Ранняя пиритовая стадия образовалась в интервале температур от 320-380 до 180°С, полиметаллическая - при температурах от 280-300°С до 170°С, из флюидов, в которых преобладал NaCl. В пределах рудного поля выявлена минеральная зональность, которая заключается в смене преобладающих минеральных ассоциаций по направлению от Центрального Березняковского месторождения к Юго-Восточному Березняковскому: энаргит, теннантит, самородный Те, теллуриды, селе-ниды ^ теннантит-тетраэдрит, теллуриды, сульфоселениды (галеноклаусталит) ^ тетраэдрит, теллуриды, самородное золото, галенит, сфалерит. Установленное распределение минеральных ассоциаций контролировалось снижением /s , fTe и f0 и возрастанием рН в минералообразующих
флюидах от ранних минеральных ассоциаций к поздним и по направлению от Центрального Березняковского к Юго-Восточному Березняковскому.
Выявленные закономерности свидетельствует о том, что Центральное Березняковское месторождение, находилось в центре эпитермальной высокосульфидизированной (high-sulfidation) рудообра-зующей системы, и было довольно сильно эродировано. На это указывают широкое развитие энар-гита, дигенита, высокое отношение Au/Ag, золото-медная специализация месторождения. Рудная минерализация Юго-Восточного Березняковского месторождения может быть отнесена к средне-или низко сульфидизированному типу (intermediate или low sulfidation), о чем свидетельствуют развитие теннантита, низкое отношение Au/Ag, значительное развитие полиметаллов на фоне уменьшения роли меди. В целом, Березняковское рудное поле представляет собой гидротермальную систему, в которой проявлен широкий спектр стилей эпитермальной минерализации.
ВВЕДЕНИЕ
Березняковское рудное поле расположено в Еманжелинском районе Челябинской области, в 20 км к юго-западу от г. Челябинска. На этой территории в конце 80-х - начале 90-х годов прошлого века была выявлена площадь метасоматически измененных пород, которая в плане представляет собой полосу общей протяженностью около 7 км и шириной от 1 до 2 км с несколькими центрами гидротермальной золото-серебряной минерализации, сум-
Адрес для переписки: О.Ю. Плотинская. E-mail: plotin@ igem.ru
марные прогнозные ресурсы которых составляют от 50 до 100 т золота (Lehmann et al, 1999). На настоящий момент в пределах Березняковского рудного поля разведано несколько месторождений и рудо-проявлений: собственно Березняковское, или Центральное Березняковское, Северное Березняковское, Юго-Восточное Березняковское, Юго-Западное Березняковское, Северо-Восточное Березняковское, Западное Березняковское и Северо-Западное Березняковское.
Генезис месторождений Березняковского рудного поля все еще остается дискуссионным. Здесь необходимо отметить, что все предыдущие исследо-
вания касались, в первую очередь, Центрального Березняковского месторождения, хотя опубликованы краткие сведения о минералогии Северного Березняковского рудопроявления (Акимова и др., 2008). Изначально Березняковское месторождение было определено как золото-порфировое малоглубинное (Грабежев, Молошаг, 1993; Грабежев и др., 1998; Молошаг и др., 1993, 1994; Сазонов и др., 2001; Пужаков, Кузнецов, 2008). Основными доводами авторов являлись присутствие на территории рудного поля малых интрузий диорит-порфиров и наличие в районе других месторождений медно-пор-фирового типа (Томинского, Биргильдинского и др.). Позднее Б. Леман и др. (Lehmann et al., 1999; Lehmann, Grabezhev, 2000) изучили рудную минерализацию и околорудные метасоматиты более детально и отнесли месторождение к эпитермальному низкосульфидизированному (адуляр-серицитово-му) типу, к высокосульфидному подтипу (sulfide-rich subtype) по классификации Р. Силлитоу (Sillitoe, 1993). Основными аргументами в данном случае служили характер околорудных метасоматитов -серицитизация и наличие адуляра, а также, широкое распространение теллуридных форм золота. В то же время А.И. Грабежев и др. (2000), детально изучив околорудные метасоматиты месторождения, установили в них диккит и пирофиллит, которые характерны для нижних зон высокосульфиди-зированных (high-sulfidation) гидротермальных систем. Сравнительно недавние исследования (Новоселов и др., 2003, 2005) выявили на месторождении массивные энаргитовые руды, и на основании этого Березняковское месторождение было отнесено к высокосульфидизированному (кислотно-сульфатному) типу. В целом подавляющее большинство авторов сходятся во мнении, что Березняковское месторождение приурочено к эпитермаль-но-порфировой рудообразующей системе, которая сформировалась в пределах вулканической островной дуги, в период перехода от островодужной стадии к раннеконтинентальной (Грабежев и др., 2000; Herrington et al, 2005; Грабежев, Краснобаев, 2009). Расхождения касаются лишь того, к какому именно гипсометрическому уровню этой эпитермально-порфировой системы месторождение приурочено. Кроме того, высказывалось мнение (Kisters, 2000), что Березняковское месторождение сформировалось значительно позднее, в орогенный этап развития территории, и принадлежит к орогеному, или "мезотермальному" типу.
Настоящее исследование опирается на результаты детальной разведки Центрального и Юго-Восточного Березняковского месторождений, которые позволили установить последовательность ми-нералообразования, детально охарактеризовать типоморфные особенности основных рудных минералов месторождения и выявить формы нахождения полезных компонентов в рудах. Поэтому в дальнейшем, под Березняковским рудным полем
мы будем понимать именно Центральное и Юго-Восточное Березняковские месторождения.
Актуальность проведенных исследований определяется тем, что Центральное Березняковское месторождение недавно введено в эксплуатацию, а Юго-Восточное готовится к эксплуатации, разведка остальных рудопроявлений продолжается и изучение рудной минералогии имеет не только теоретическое, но и прикладное значение. Кроме того, выявление в пределах такого детально геологически изученного и промышленно освоенного региона как Южный Урал золоторудного месторождения нового, эпитермального типа, позволяет по-новому взглянуть на ресурсы этого региона.
КРАТКАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Березняковское рудное поле расположено в пределах Биргильдинско-Томинского рудного района Восточно-Уральской вулканогенной зоны (фиг. 1). Большинство исследователей (Зонненшайн и др., 1990; Koroteev et al, 1997; Сазонов и др., 2001 и др.) рассматривают эту территорию как вулканическую островную дугу, формировавшуюся в начале коллизии Восточно-Европейской платформы и Казахского кратона, начавшейся в каменноугольный период и продолжавшейся вплоть до раннетриасового времени (Пучков, 1997, 2000; Herrington et al, 2005).
Геологическое строение Биргильдинско-Томинского рудного района и собственно Березняковского месторождения неоднократно описывались в литературе с различной степенью детальности (Гра-бежев и др., 1993, 1998, 2000; Сазонов и др., 1994; Lehmann etal, 1999), поэтому в данной работе остановимся лишь на общих чертах геологии района и рудного поля.
Территория Биргильдинско-Томинского рудного района охватывает площадь шириной около 20 км, субмеридионально вытянутую примерно на 30-40 км (фиг. 1). На севере она ограничена гранитами и гранодиоритами Челябинского плутона (С3-Рх и С1-2 соответственно), а на востоке - Троицким разломом. На севере территории развиты ордовикские базальтоидные вулканиты, которые выше по разрезу сменяются терригенно-карбонатны-ми отложениями от среднеордовикского до верхнедевонского разделов. В центральной части района распространены вулканогенно-осадочные породы (D3-Cx), преимущественно андезит-дацито-вого состава, на которых с несогласием залегают нижнекаменноугольные андезитовые туфы. Интрузивные образования представлены породами Вознесенского комплекса (Ö2v) габбро-диорит-пла-гиогранитной формации, гранитами и гранодиори-тами челябинского массива, а также диоритовыми порфиритами биргильдинско-томинского комплекса, с которыми генетически связано большинство
Фиг. 1. Схематическая геологическая карта Биргильдинско-Томинского рудного района по (Грабежев и др., 2000) с изменениями.
1 - андезитовые туфы, мрамора (С1); 2 - вулканогенно-осадочные породы березняковской свиты Фз-^Ьг); 3 - осадочные породы 02^); 4 - известняки ^^2); 5 - песчаники, алевролиты и мрамора ^2^1); 6 - базальты и их туфы ^^2); 7, 8 - челябинский комплекс: 7 - граниты (^3^2), 8 - гранодиориты (78^^); 9 - диоритовые порфириты бир-гильдинско-томинского комплекса (8^3-^^); 10 - габбро-кварц-диорит-плагиограниты Вознесенского массива (OY8O2-з); 11 - тектонические нарушения; 12 - месторождения и рудопроявления: 1 - Au-Ag Березняковское, 2 -Ag-(Au)-Zn Биксизакское, 3 - Cu-порфировое Томинское, 4 - ^-порфировое Биргильдинское, 5 - Cu-Mo-Au
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.