ГЕОХИМИЯ, 2013, № 11, с. 973-986
НЕОБЫЧНЫЕ КИСЛЫЕ РАСПЛАВЫ В РАЙОНЕ УНИКАЛЬНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЗОЛОТА РОШИЯ МОНТАНА (ГОРЫ АПУСЕНИ, РУМЫНИЯ) ПО ДАННЫМ ИЗУЧЕНИЯ ВКЛЮЧЕНИЙ В КВАРЦЕ
© 2013 г. В. Б. Наумов*, В. А. Коваленкер**, В. Ю. Прокофьев**, М. Л. Толстых*,
Г. Дамиан***, Ф. Дамиан***
*Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, 119991 Москва, ул. Косыгина, 19 e-mail: naumov@geokhi.ru **Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН,
119017Москва, Старомонетный пер., 35 e-mail: kva@igem.ru ***Университет Норд Бая Маре, Викторай 134 Бая Маре, 4800, Румыния Поступила в редакцию 19.01.2012 г.
Принята к печати 15.06.2012 г.
Исследованы кристаллические и расплавные включения в крупных (до 2 см) бипирамидальных фе-нокристаллах кварца из дацитов миоценового возраста в районе Au—Ag месторождения Рошия Монтана, Румыния. Использованы методы гомогенизации включений и анализ кристаллических включений и стекол более 40 расплавных включений с помощью электронного и ионного микрозонда. Среди кристаллических включений определены плагиоклаз (An 51—62), ортоклаз, минералы группы слюд (биотит и фенгит), циркон, магнетит (TiO2 = 2.8 мас. %) и сульфид железа. При изучении состава стекол включений установлено 2 типа расплавов. Первый тип расплавов является необычным по составу. Средний состав по данным анализов 20 включений следующий (мас. %): 76.1 SiO2, 0.39 TiO2, 6.23 Al2O3, 4.61 FeO, 0.09 MnO, 1.64 MgO, 3.04 CaO, 2.79 Na2O, 3.79 K2O, (Na2O/K2O = 0.74), 0.07 P2O5, 0.02 Cl. Второй тип расплавов является типичным для кислых магм, средний состав по данным анализа 23 включений равен (мас. %): 79.3 SiO2, 0.16 TiO2, 10.27 Al2O3, 0.63 FeO, 0.08 MnO, 0.29 MgO, 1.83 CaO, 3.56 Na2O, 2.79 K2O, (Na2O/K2O = 1.28), 0.08 P2O5, 0.05 Cl. Сравнение этих составов показывает существенное различие их по содержаниям Ti, Al, Fe, Mg, Ca, Na и K. Высокие значения сумм компонентов, близкие к 100% (98.9 и 99.0 мас. %, соответственно), свидетельствуют о небольшом количестве воды в расплавах. Два включения первого типа и два включения второго типа удалось проанализировать на ионном микроанализаторе, показавшем существенные различия в составе расплавов и по некоторым редким элементам. Для первого и второго типов они равны, соответственно, (ppm): 10.0 и 0.69 Be, 29.3 и 5.7 B, 6.4 и 1.4 Cr, 146 и 6.9 V, 74 и 18 Cu, 92 и 29 Rb, 45 и 15 Zr, 1.7 и 0.6 Hf, 10.3 и 2.3 Pb, 52 и 1.3 U. Весьма отличаются для двух типов расплавов и Th/U отношения: 0.04 и 0.19 для первого типа, 2.0 и 2.9 для второго. На основании этих данных сделан вывод о наличие двух разных источников магматических расплавов. Полученные результаты для расплавов первого типа свидетельствуют о контаминации магматическим очагом необычных по составу пород коры (возможно, осадочных, метаморфических или гидротермальных, обогащенных кремнием, железом, магнием, ураном и некоторыми другими элементами). Вероятно, именно этим обусловлена рудоносная специфика магматических очагов региона.
Ключевые слова: расплавные включения, редкие элементы, Румыния.
Б01: 10.7868/80016752513110058
Рошия Монтана — одно из наиболее крупных золоторудных месторождений Европы, расположено на западе Румынии, в северной части гор Южные Апусени, называемых также горами Ме-талифери или "Золотым четырехугольником", в 7 км к северо-востоку от г. Абруд. Месторождение, открытое во времена Римской империи, раз-
рабатывается до настоящего времени [1]. Оно и сейчас обладает весьма крупными суммарными (доказанными и вероятными) запасами руды (218 млн т) при содержании Аи 1.52 г/т и А§ 7.5 г/т (для сравнения: в Римское время добывались руды с Ли 110 г/т и А§ 180 г/т) [2]. Не удивительно, что это месторождение, как и другие многочис-
ленные золоторудные месторождения эпитер-мального и порфирового типов, расположенные в этом уникальном рудном районе, находятся в фокусе внимания исследователей на протяжении многих лет. В последние годы основные усилия были сосредоточены на изучении их генезиса, включая возраст, связи с магматизмом, источники флюидов и металлов [3—8].
Месторождение Рошия Монтана является ярким примером Ли—Л§ эпитермальных месторождений так называемого промежуточно-сульфиди-зированного (18)-типа, для которых характерно присутствие в рудах минеральных ассоциаций с халькопиритом, тетраэдритом-теннантитом, низкожелезистым сфалеритом, пиритом и богатыми Мп карбонатами [9, 10]. По основным характеристическим признаком оно сопоставимо с такими известными Ли—Л§ эпитермальными месторождениями 18-типа, связанными с диатремами, как Аккупан (Филиппины) и Келиан (Индонезия) [2]. Месторождение хорошо вскрыто горными выработками, в том числе крупным карьером, и всесторонне изучено как в отношении геологического строения, минералогии и геохимии руд и околорудных гидротермально-измененных пород, так и в отношении возраста, физико-химических параметров минералообразующего процесса и возможных источников минералообразующих флюидов [2, 6, 8, 11, 12]. Недавно [2] методами микротермометрии и ^-1СРМ8 было проведено детальное изучение флюидных включений в крупных дипирамидальных фенокристах магматического Р-кварца из дацита Монтана, тесно пространственно ассоциирующего с Ли—Л§ эпи-термальным оруденением месторождения Рошия Монтана. Было установлено два типа флюидных включений. Наиболее многочисленные из них содержат умеренно плотные флюиды, температуры гомогенизации и солености которых отвечают минимальным давлениям 350—400 бар, что может отвечать минимальным глубинам захвата 1—1.2 км (при литостатических условиях и плотности горных пород 3.0 г/см3). Также в фенокристах содержатся мелкие флюидные включения, содержащие высокотемпературные (более 460°С) высокосоленые (32—55 мас. %-экв. №С1) рассолы. Последние ассоциируют с низкоплотными флюидными включениями, которые имеют переменную соленость, но постоянные отношения между всеми (кроме Си) растворенными металлами. По мнению авторов, указанная ассоциация характеризует или насыщенный магматический флюид, или высокотемпературную стадию минерализации порфирового типа, и свидетельствует о том, что изменчивые солености и концентрации меди явились следствием разделения магматической флюидной фазы ниже уровня формирования ме-
сторождения Рошия Монтана. На основании полученных данных авторы этого исследования заключили, что магматическим источником мине-ралообразующих эпитермальных флюидов не обязательно являлся дацит Монтана. Этим источником могла быть магма, ни разу не достигавшая поверхности, но продуцировавшая одновозраст-ные с дацитом Монтана магматические породы на глубине, которые в виде кластов встречаются в составе жерловых брекчий, вмещающих месторождение. В этой связи интерес представляют многочисленные включения силикатного расплава, которые наряду с флюидными включениями присутствуют в фенокристах магматического кварца. Они были охарактеризованы [8] как первичные расплавные включения, приуроченные к зонам роста, но не были изучены. Поэтому основной целью наших исследований являлось выявление петрогеохимических особенностей расплавов, захваченных кристаллизующимся кварцем, на основе детального изучения элементного (включая металлы и РЗЭ) состава расплавных включений в фенокристах магматического кварца.
Отметим, что первые результаты исследований расплавных включений в кварце из дацитов Рошия Монтана опубликованы в [13]. И. Пинтеа провел эксперименты по гомогенизации расплавных включений и выявил два различных интервала температур: 800-950°С и 1100-1200°С. В этих тезисах приведен и средний химический состав стекол расплавных включений: 72.3 8Ю2, 15.63 Л1203, 0.87 БеО, 0.13 МпО, 0.03 М§0, 2.49 СаО, 1.69 Ш20, 2.03 К20, 0.05 С1.
Краткие сведения о первых полученных нами данных по расплавным включениям в кварце Рошия Монтана опубликованы в работах [14, 15].
ГЕОЛОГИЯ И МАГМАТИЗМ РАЙОНА И МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Горы Апусени являются изолированным горным массивом, подразделенным на два различающихся района: горы Северные Апусени и горы Южные Апусени (или горы Металифери). Развитие этого горного массива сопровождалось обширной магматической активностью и сопряженным с ней рудогенезом в течение мезозоя (юра-мел) и третичного периода. В горах Южные Апусени, в которых расположено месторождение Рошия Монтана, широко распространены из-вестково-щелочные магматические породы третичного возраста, которые вмещают основные эпитермальные и порфировые месторождения благородных и цветных металлов района, включая, помимо Рошия Монтана, также Фросин, Роду, Рошия Поэни и Бучим-Торнита. Возраст вулканизма и интрузивной активности охватывает
период от 14.7 до 7.4 млн лет с кульминацией в среднем Миоцене [3, 6]. Вулканиты представлены лавовыми потоками, субвулканическими интрузиями и пирокластическими породами, в основном андезитового состава, в меньшей степени присутствуют также дациты, микродиориты и, изредка, базальты. Более древними образованиями являются кристаллические сланцы, морские и терригенные осадочные породы флишевого типа, которые перекрывают метаморфизованные породы палеозойского и докембрийского фундамента [16].
Месторождение Рошия Монтана приурочено к интрузиям миоценового возраста от среднего до кислого состава и жерловым брекчиям, расположенным в маар-диатремовом комплексе. На поверхности он представлен кольцевой структурой диаметром около 2 км, которая на малоглубинных уровнях испытывает колоколообразное расширение, но затем резко сужается до узкой горловины на глубине. Маар-диатремовый комплекс вмещается переслаивающейся флишевой толщей сланцев, песчаников и конгломератов мелового возраста, который залегает на палеозойских метаморфических и осадочных породах, фрагменты которых отмечаются в брекчиях.
Интрузивные породы, к которым приурочено месторождение Рошия Монтана, тесно пространственно ассоциирует с интрузивными телами да-цитов (по [6] — кварцевых андезитов) — биотит- и роговообманково-содержащими гипабиссальны-ми породами с редкими фенокристами кварца [2]. Дацитовые интрузии образуют два главных тела — Четате и Карник (рис. 1), которые вмещаю
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.