ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2014, том 459, № 6, с. 738-741
= ГЕОХИМИЯ :
УДК 548.4
ПЕРВЫЕ ДАННЫЕ О ЗОНАЛЬНОМ РАСПРЕДЕЛЕНИИ ФЛЮИДНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ В РУДООБРАЗУЮЩЕЙ СИСТЕМЕ ЗОЛОТО-МЕДНО-ПОРФИРОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПЕСЧАНКА
(СЕВЕРО-ВОСТОК РОССИИ)
© 2014 г. Ю. Н. Николаев, В. Ю. Прокофьев, И. А. Бакшеев, А. Ф. Читалин, Л. И. Марущенко, И. А. Калько
Представлено академиком И.Д. Рябчиковым 23.08.2013 г. Поступило 23.08.2013 г.
Б01: 10.7868/80869565214360195
Аи—Си-порфировое месторождение Песчанка, расположенное на Северо-Востоке России в 250 км к юго-западу от г. Билибино (Чукотский АО), является крупным по запасам меди (6.68 млн т), золота (378 т) и серебра (3497 т) [1]. Оруденение прослежено на глубину до 750 м. Месторождение локализовано в восточной части интрудирующе-го верхнеюрские вулканогенно-осадочные отложения крупного многофазного Егдыкгычского плутона, сложенного монцодиоритами и сиенитами (рис. 1) и прорванного телами монцодио-рит- и кварцевых монцодиорит-порфиров, с которыми пространственно и парагенетически связано оруденение. По данным работы [2], возраст плутона ~142 млн лет, что соответствует раннему мелу. Месторождение контролируется крупным меридиональным разломом. Преобладающим типом околорудных метасоматитов являются био-тит-кварц-калишпатовые породы, тела которых рассечены зонами кварц-серицитового изменения мощностью от 1 до 10 м. Внешняя часть мета-соматического ореола сложена пропилитами (рис. 2а). Редко встречаются аргиллизиты.
Рудные тела представляют собой зоны и штокверки кварцевых жил и прожилково-вкрапленных руд субмеридионального простирания, секущие кварц-серицитовые и биотит-кварц-калишпатовые метасоматиты. Рудные минералы образуют вкрапленность в биотит-кварц-калишпатовых и кварц-серицитовых метасоматитах и входят в состав жил и прожилков, а также установлены в позднерудных
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии наук, Москва ООО "Региональная горнорудная компания", Москва
маломощных дайкообразных телах гидротермальных брекчий с кварц-сульфидным цементом. Главными рудными минералами являются пирит, борнит и халькопирит. Молибденит, содержащий 1000—2000 г/т Яе, развит незначительно. Полиметаллическая минеральная ассоциация на месторождении развита слабо и сложена галенитом, сфалеритом, блеклыми рудами ряда тен-нантит—тетраэдрит и очень редким энаргитом. Благороднометальная минерализация представлена самородным золотом (пробность ~800%о) и гесситом в борните в ассоциации с самородным теллуром и селенистым галенитом. Завершают процесс разноориентированные кварц-карбонатные и флюоритовые прожилки и субгоризонтальные гипс-ангидритовые прожилки.
Исследования флюидных включений выполняли в лаборатории геологии рудных месторождений ИГЕМ РАН с использованием микротермокамеры ТИМ80-600 фирмы "Ыпкат" (Великобритания). Изучены флюидные включения размером 8—15 мкм в кварце из разных минеральных ассоциаций и флюорите поздних прожилков. Концентрацию солей для включений рассчитывали по температуре плавления льда либо по температуре растворения кристалла галита с использованием данных из работы [3]. Солевой состав растворов определяли по температурам эвтектики [4]. Оценку концентрации солей и плотности флюида проводили с использованием программы РЬШСОЯ [5].
Среди флюидных включений в кварце и флюорите выделены три основных типа (рис. 3): 1) включения хлоридных рассолов, содержащие газовый пузырек, водный раствор, один или несколько изотропных кристаллов, пластинчатый гематит красного цвета и непрозрачный рудный минерал (халькопирит или магнетит); 2) существенно газовые включения, содержащие газ с не-
160 в.д. 170в.д.
180 в.д.
(а)
W
Py
Chp + Py -.............
Bo + Chp + Py
0 200 м
1_i_i
LÜ1 ~2 3
~б
(б)
w
2
1000 м
Рис. 2. Схематический разрез через месторождение Песчанка, показывающий взаимное расположение метасоматитов, главных сульфидных минералов и кварцевого штокверка относительно монцодиорит-порфиров (а) и схема расположения кварца с флюидными включениями разных типов (б), на которой видны зона включений с высокотемпературными хлоридными рассолами в ассоциации с газовыми включениями (1), зона газовых включений (2) и зона двухфазовых газо-жидких включений (3). 1 — монцодиориты, 2 — монцодиорит-порфиры, 3 — зона интенсивного окварцевания, 4 — пропилиты, 5— биотит-кварц-калишпатовые метасоматиты, 6 — границы зон распространения сульфидных минералов. Ру — пирит, СИр — халькопирит, Во — борнит.
Рис. 1. Схема геологического строения месторождения Песчанка и его географическое положение. I — Магаданская область, II — Республика Саха (Якутия). 1 — четвертичные отложения; 2 — раннеме-ловые осадочные отложения; 3 — позднеюрские вул-каногенно-осадочные отложения; 3—5 раннемеловой Егдыкгычский интрузивный комплекс: 4 — монцодиориты первой фазы, 5 — сиениты второй фазы, 6 — монцодиорит-порфиры и кварцевые монцодиорит-порфиры третьей фазы; 7 — тела кварц-серицитовых метасоматитов с рудоносными кварцевыми прожилками; 8 — тектонические нарушения.
большой каймой водного раствора; 3) двухфазовые газо-жидкие включения разбавленных растворов. Среди флюидных включений в соответствии с известными критериями [6] нами выделены первичные и вторичные включения. В раннем кварце рудных прожилков присутствуют первичные и первично-вторичные включения типов I и II, а также вторичные включения типа III. В кварце и флюорите поздних ассоциаций выявлены только
740
НИКОЛАЕВ и др.
Рис. 3. Флюидные включения в минералах рудных прожилков месторождения Песчанка: первичные флюидные включения в раннем кварце (а—г) (а — газовые включения; б— ассоциация газовых включений и включений хлоридных рассолов, в, г — многофазовые включения высокотемпературных хлоридных рассолов) и двухфазовые флюидные включения в кварце (д) и флюорите (е, ж).
T, °C 600
500
400
300
200
100
0
Кипение
---->
: 1 .2
■■■ 3
4
5
10 20 30 40 с, мас. %
50
60
Рис. 4. Диаграмма температура—концентрация для рудообразующих флюидов месторождения Песчанка. Типы включений: 1 — первичные включения хлоридных рассолов в раннем кварце, 2 — первичные газовые включения в раннем кварце, 3 — вторичные двухфазовые включения в раннем кварце, 4 — первичные двухфазовые включения в позднем кварце, 5 — первичные двухфазовые включения в позднем флюорите.
двухфазовые включения типа III разных генетических типов.
Впервые для месторождения Песчанка при просмотре шлифов по многим скважинам обнаружено зональное распределение флюидных включений в пределах месторождения (рис. 2б). В раннем кварце из прожилков, отобранных с поверхности, присутствуют только газовые включения типа II. В раннем кварце из рудных прожилков, взятых из скважин в центральной и южной части месторождения с глубин больше 20 м, установлены ассоциации сингенетичных включений высокотемпературных хлоридных рассолов типа I и газовых включений типа II. В раннем кварце на периферии месторождения, а также во флюорите редких прожилков, развитых в разных частях месторождения и на разных глубинах (до 450 м), и в кварце поздних прожилков содержатся только га-зо-жидкие включения типа III.
Результаты термо- и криометрических исследований 120 индивидуальных флюидных включений в кварце (рис. 4) показали, что в гидротермальном растворе преобладали хлориды Na и K. Об этом свидетельствуют хлоридные эвтектики растворов включений в температурном интервале от —32 до —21°C, а также наличие дочернего гали-та, который диагностирован по близости показа-
теля преломления к таковому кварца, а также по переходу его в гидрогалит при замораживании раствора включений (обратный переход в галит происходит при 0.0—0.5°C). Полная гомогенизация включений рассолов (при растворении всех дочерних фаз) достигается при 506—374°C, а концентрация солей составляет 55.0—44.7 мас. %-экв. NaCl. Плотность флюида 1.09—1.36 г/см3.
Существенно газовые флюидные включения, сингенетичные включениям хлоридных рассолов, содержат малоплотный водяной пар и небольшое количество водного флюида с концентрацией солей 2.9—1.7 мас. %-экв. NaCl. Они гомогенизируются в газ в диапазоне 447—406°C, давление насыщенного пара воды составляет 420-290 бар.
Двухфазовые газо-жидкие флюидные включения в кварце гомогенизируются в жидкость при 293-117°C, концентрация солей составляет 7.5—0.4 мас. %-экв. NaCl, плотность флюида 0.73-0.97 г/см3. Двухфазовые газо-жидкие включения во флюорите гомогенизируются в жидкость при 265-104°C, концентрация солей 3.1—0.2 мас. %-экв. NaCl, плотность флюида 0.76-0.96 г/см3.
Процесс рудоотложения происходил при изменении фазового и химического состава рудообра-зующего флюида. Ранний высокотемпературный флюид был гетерогенным и состоял из водяного пара и хлоридного рассола с высокими концентрациями металлов, о чем свидетельствуют дочерние кристаллы рудных минералов. Включения высокотемпературных хлоридных рассолов обычно рассматривают в качестве включений флюида магматической природы, испытавшего фазовую сепарацию [7, 8 и др.]. Низкотемпературный водно-солевой флюид низкой концентрации может свидетельствовать о смешении магматического флюида с метеорными водами.
Полученные данные совпадают с оценками температурного диапазона формирования медно-молибденовой минерализации 700-95°С [9], предложенными В.И. Гончаровым.
Установленное нами зональное распределение включений в пределах месторождения Песчанка хорошо согласуется с предложенной Р. Боднаром ([8, 10 и др.]) обобщенной зональностью в распределении флюидных включений месторождений порфирового типа относительно рудоносного гра-нитоидного магматического очага. Это позволяет использовать наши данные пространственного распределения флюидных включений разных типов в раннем кварце рудных прожилков для оценки уровня эрозионного среза порфировой системы месторождения Песчанка.
Если исходить из модели [10], то можно считать, что существенно газовые включения в раннем кварце характерны для верхней части зоны
рудоотложения порфировой рудообразующей системы, ниже котор
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.