ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2008, том 50, № 3, с. 225-245
УДК 551.21:213.3
ПРОЯВЛЕНИЕ РУДОНОСНЫХ ГИДРОТЕРМАЛЬНО-МЕТАСОМАТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РАЙОНЕ ЭЛЬБРУССКОГО ВУЛКАНИЧЕСКОГО ЦЕНТРА (СЕВЕРНЫЙ КАВКАЗ, РОССИЯ)
© 2008 г. А. Г. Гурбанов*, О. А. Богатиков*, А. Я. Докучаев*, В. М. Газеев*, С. С. Абрамов*, Е. О. Грознова*, А. В. Шевченко**
*Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017, Москва, Ж-17, Старомонетный пер., 35 **Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова 360004, Кабардино-Балкарская Республика, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173
Поступила в редакцию 12.07.2007 г.
В истории развития плейстоцен-голоценового Эльбрусского вулканического центра (ЭВЦ) выделены докальдерный, кальдерный и посткальдерный циклы эволюции, причем во время кальдерного цикла магматизм проявился слабо, а гидротермально-метасоматические преобразования пород -очень сильно. В пределах ЭВЦ впервые выявлены Кюкюртлинская (КРМС) и Ирикская рудно-маг-матические системы, первая из которых является более перспективной.
В пределах ЭВЦ (породы кальдерного и посткальдерного циклов) рудная минерализация представлена магнетитом, ильменитом, пиритом (стехиометрического состава, а также Ni-Со-содержащим), пирротином (стехиометрического состава, а также Ni-Со-содержащим), арсенопиритом, халькопиритом, миллеритом, галенитом и тонкодисперсными частицами самородной меди. В дацитах экструзии Кюкюртли пириты и пирротины имеют стехиометрический состав, как и сульфиды из пород кальдерного цикла ЭВЦ. Но они отличаются от пиритов и пирротинов посткальдерного цикла, где, помимо минералов стехиометрического состава, заметную роль играют пириты и пирротины, обогащенные Cu, Со и Ni, а также отмечается миллерит. Особенности составов рудных минералов свидетельствуют о наложении гидротермально-метасоматических образований, связанных с эволюцией Кюкюртлинской гидротермальной системы, на породы кальдерного цикла и о самостоятельном развитии более поздней минерализации в породах посткальдерного цикла. Температуры гомогенизации флюидных включений в кварце и карбонате секущих прожилков из апикальной части экструзии Кюкюртли составляют 140-170°С, в кварце гейзеритов - 120-150°С. Температуры образования халькопирит-пирит-пирротинового парагенезиса, рассчитанные по термометрическим уравнениям, для ЭВЦ - 156°С и 275°С (дациты соответственно средней и нижней частей Малкинского лавового потока), а для экструзии Кюкюртли - 190°С. Гидротермальные растворы, участвовавшие в метасоматических изменениях пород КРМС и сформировавшие как вторичные кварциты, так и гейзериты, имеют фторидный состав, о чем свидетельствуют впервые обнаруженные в этих метасоматитах фторсодержащие минералы - жарчихит, ральстонит, а-раль-стонит, флюорит.
По составу и текстурно-структурным признакам, по аналогии с рядом медно-молибден-порфиро-вых месторождений Чили и США, выявленная в пределах КРМС рудная минерализация может быть отнесена к медно-порфировому генетическому типу (на надрудном уровне эрозионного среза). В вулканитах КРМС и ЭВЦ установлены резко повышенные содержания Ag, Mo, Zn, As, Sb, Se и Ba. По масштабности и площадному характеру развития процесса аргиллизации, с учетом данных по медно-молибден-порфировым рудно-магматическим системам Большого Кавказа, в зоне пропили-тизации, на глубинах до 1000 м от современного эрозионного среза КРМС, можно ожидать обнаружение жильного Pb-Zn-оруденения, а на несколько более глубоких уровнях - прожилково-вкрап-ленного Au-Ag, Cu- или Cu-Мо-оруденения верхней части порфировой рудно-магматической системы, связанных с субвулканическими телами кислого состава (дацитами).
ВВЕДЕНИЕ
До настоящего времени в пределах Эльбрусского вулканического центра (ЭВЦ) и одноимен-
Адрес для переписки: А.Г. Гурбанов. E-mail: gurbanov@ig-em.ru
ной кальдеры не были известны гидротермально-метасоматические образования. Однако проведенные нами комплексные исследования позволили впервые выделить две самостоятельные рудно-магматические системы (РМС), связанные с кальдерным этапом развития вулканической си-
стемы (Новейший..., 2005), - Кюкюртлинскую и Ирикскую.
Из литературных данных известно, что с каль-дерными комплексами (Голдфилд, Раунд Маунтин, Джефферсон, Макдермитт, Силвертон, Крид, Саммитвилль, Квеста и др.) связаны рудные месторождения молибдена, золота, серебра, урана, ртути и цветных металлов, расположенных на западе США, а также крупные медно-порфировые месторождения юга Аризоны, связанные с кальдерами позднемелового-раннетретичного возраста (Lipman et al., 1993). Поэтому не исключено, что выявленная нами Эльбрусская кальдера (Бо-гатиков и др., 1998) также может оказаться рудоносной.
Кроме того, причиной изучения потенциальной рудоносности плейстоцен-голоценовых вулканических комплексов Большого Кавказа является их близость по составу и геодинамической обстановке с чилийскими стратовулканами и секущими их более молодыми субвулканическими порфировыми интрузивными штоками (subvolca-nic dome) с широко проявившимися наложенными позднемагматическими изменениями (аргиллиза-ция и др.) как вмещающих вулканитов, так и самих штоков. С этими структурами в Чили генетически связаны крупные медно-порфировые и медно-мо-либден-порфировые месторождения (Sillitoe, 1989), которые авторы посетили в процессе полевых работ. В северной части Чили, в пределах пояса Ма-рикунга (Maricunga Belt) эксплуатируются крупные золото-порфировые месторождения с невидимым золотом, обладающие следующими общими чертами геологического строения. Приурочены они к вулканическим постройкам ранне- и позднемио-ценового возрастов (13 и 23 млн. лет), сложенным лавами андезитового и реже дацитового составов и прорывающими их крупными субвулканическими штоками микродиоритов, диоритов и кварцевых диоритов, внедрившимися в жерла страто-вулканов. Субвулканические тела и вмещающие их лавы претерпели интенсивные гидротермаль-но-метасоматические изменения с образованием кварц-хлорит-каолин-серицитовой минеральной ассоциации. По этим измененным породам очень часто развивается кварц-спекулярит-магнетито-вый штокверк с рудной минерализацией, имеющий довольно большие объемы. На таких рудных объектах над субвулканическими телами обычно присутствует аргиллизитовая "шляпа" (золоторудные месторождения Марте, Ла Пепа, Валей и др.), но иногда она эродирована (золоторудные месторождения Лобо, Рефугио). Для месторождений этого типа характерно неравномерное распределение и относительно низкие концентрации золота (unvisible gold), а также меди, молибдена и, по нашим данным (Богатиков и др., 1993), доволь-
но высокие (от 120 и до 40700 г/т) содержания WO3. Вольфрамовая минерализация представлена тонкодисперсным шеелитом и в большей мере нелюминисцирующими субмикроскопическими образованиями - гидратированными формами ангидрида вольфрама (тунгстит). При низких содержаниях золота, но больших объемах руды, месторождения такого типа успешно эксплуатируются в Чили на довольно больших высотах (3000-4500 м): например, месторождение Марте с запасами Au около 66 т при средних содержаниях (г/т): Au 1.43, Cu 500, Mo 4.6; месторождение Лобо с запасами Au до 128 т при средних содержаниях (г/т): Au 1.6, Cu 1200, Mo 7.1 и месторождение Рефугио с запасами Au до 194 т при средних содержаниях (г/т): Au 0.96, Cu 800, Mo 29.
В процессе проведенных исследований в ряде мест вулканической постройки Эльбруса были обнаружены как в коренном залегании, так и в виде высыпок (шлейфов) так называемые гейзериты - отложения палеотермальных источников. Эти находки представляют несомненный интерес в связи с существованием самостоятельного типа вулканогенных гейзерит-опалитовых месторождений (Котляр, 1970), в том числе золото- и сереброносных, приуроченных к вулканическим поясам Калифорнии, Невады, Италии, Японии, Чили, Курил (вулкан Кудрявый и др.) и Камчатки (Котляр, 1970; Науменко, 1987). Они формировались близ поверхности земли из газовых эксгаля-ций и термальных растворов. Оцененные параметры формирования такого типа оруденения следующие: температура до 300°C, давление до 20 атм, растворы - кислые или слабощелочные; температура фумарол, сольфатар и паровых струй падает от 600-1000°С после извержения до 330-200-100°С через 3-5 лет (Науменко, 1987).
Приведенный выше фактический материал, в сочетании с литературными данными по вулканогенным эпитермальным золото-серебрянным, медно-порфировым и медно-молибден-порфиро-вым рудно-магматическим системам мира (Sillitoe, 1989, 2002; Vila, Sillitoe, 1991; Lang, Baker, 2001; Brathwaite et al, 2001; Oyarzun et al, 2001; Rice et al., 1985; Кривцов и др., 1986 и др.) и явился основанием для проведения специальных исследований, направленных на оценку перспектив обнаружения в пределах Эльбрусского вулканического центра рудной минерализации, включая и промышленно значимую.
Для пород ЭВЦ установлена их следующая геохимическая специализация (Новейший..., 2005). Для неизмененных пород (лавы, туфы, субвулканические тела) характерны следующие содержания рудных элементов (г/т): Mo (от 5 до 13), Zn (от 63 до 73, а в некоторых голоценовых лавовых потоках от 243 до 335), Pb (от 19 до 56), Sb (от
2.7 до 7.4), Au (в единичных пробах до 0.038), Ba (от 489 до 578). Для гидротермально-метасомати-чески измененных пород характерны повышенные содержания (г/т): Mo (от 10 до 63), Zn (от 111 до 497, а в единичных пробах от 2394 до 3115), Pb (от 72 до 690), As (от 35 до 151, в единичных пробах от 218 до 322), Sb (от 44 до 71, в единичных пробах от 439 до 1419), Cu (от 33 до 111), Ag (от 2.9 до 16), Au (от 0.035 до 0.048), W (от 10 до 144), Se (до 11), Ba (от 635 до 702).
Рудная минерализация ЭВЦ представлена магнетитом, ильменитом, пиритом, марказитом, ар-сенопиритом, пирротином, халькопиритом, галенитом, сфалеритом, миллеритом и шеелитом, а также самородной медью.
С нашей точки зрения, в пределах ЭВЦ наиболее изученной и перспективной на обнаружение оруденения медно-порфирового типа на верхнерудном уровне эрозионного среза является Кю-кюртлинская РМС (Магматизм., 2006), для к
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.