научная статья по теме РАСПРЕДЕЛЕНИЕ FE-NI-CU СУЛЬФИДНОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ В ПОРОДАХ БУРАКОВСКО-АГАНОЗЕРСКОЙ РАССЛОЕННОЙ ИНТРУЗИИ Геология

Текст научной статьи на тему «РАСПРЕДЕЛЕНИЕ FE-NI-CU СУЛЬФИДНОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ В ПОРОДАХ БУРАКОВСКО-АГАНОЗЕРСКОЙ РАССЛОЕННОЙ ИНТРУЗИИ»

ПЕТРОЛОГИЯ, 2004, том 12, № 3, с. 303-320

УДК 550.4 + 553.48

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ Fe-Ni-Cu СУЛЬФИДНОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ В ПОРОДАХ БУРАКОВСКО-АГАНОЗЕРСКОЙ РАССЛОЕННОЙ ИНТРУЗИИ

© 2004 г. В. С. Семенов*, С. И. Корнеев**, О. А. Яковлева***, С. В. Семенов*, А. Б. Кольцов**, Н. Г. Гриневич****, А. X. Зильберштейн*

*Институт геологии и геохронологии докембрия РАН 199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2, Россия; e-mail: SVS77@rumbler.ru ** Санкт-Петербургский государственный университет 199034 Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9 *** рао "Норильский Никель", АО "Институт Гипроникелъ" 195220 Санкт-Петербург, Гражданский просп., 11

****Карельская геологическая экспедиция 185030 Петрозаводск, ул. Урицкого, 65, Республика Карелия, Россия

Поступила в редакцию 05.12.2002 г.

Исследование объединяет круг задач, связанных с проблемой рудоносности интрузива. Изучалась как акцессорная, так и малосульфидная (>1-2 об. %) минерализация. Главным предметом исследования было распределение в разрезе расслоенного комплекса сульфидных минералов, их характеристика (химический состав, минеральные парагенезисы, текстуры), петрографические и геохимические особенности рудосодержащих пород, происхождение рудной минерализации. Сульфиды объединяются в три парагенетические ассоциации: (1) Py-Pn-Ccp1, (2) Pn-Ccp-Po, (3) Bn-Mil-Pn-Ccp. Появление в ассоциациях Po, Mil, Bn отмечается на контактах зон или в участках контрастного переслаивания пород, там же фиксируются наиболее высокие концентрации сульфидов. Низкосернистая минеральная ассоциация (2) образует наиболее значимые концентрации. Количественные соотношения сульфидов в парагенезисе широко варьируют. Для него типичны сидеронитовая или микрошлировая-овоидная и коронарные типы структур. В этой ассоциации встречаются кубанит, троилит, талнахит, сфалерит и магнетит. Отмеченное чередование низко- и высокосернистых ассоциаций сульфидов в породах Аганозерского блока совпадает с петрографической ритмичностью. В пределах Шалозерского блока подобная ритмичность не выявлена, что, скорее всего, связано с недостаточной детальностью исследований. Формирование относительно богатой (больше 5 об. %) сульфидной минерализации связывается с процессами позднемагматического переотложения рудного вещества на фоне деформаций растяжения, возникающих на границах неоднородных по составу пород. Эти деформации определяются физическими свойствами пород, и в частности коэффициентами теплового расширения и сжимаемости при остывании и декомпрессии, которые являются функцией состава пород. По мнению авторов, деформации растяжения ведут к увеличению их пористости, а в случае превышения предела прочности на растяжение могут привести к образованию трещин отрыва (трещины контракции). Такие зоны относительного растяжения являются своеобразным "насосом" для остаточного расплава или флюида, который в данном случае может быть как раствором, так и сульфидной жидкостью, способной мигрировать вплоть до полной кристаллизации. Шлировый структурный тип имеет первично-магматическую (ликвационную) природу. Формирование сульфидов в миндалевидных обособлениях может быть связано с постмагматическим взаимодействием вещества включения с минералом-хозяином. Это предположение согласуется с локализацией сульфидов по контактам обособлений с вмещающими минералами.

^Py - пирит, Pn - пентландит, Ccp - халькопирит, Po - пирротин, Bn - борнит, Mil - миллерит, Ol - оливин, Chr - хромит, Opx - ромбический пироксен, Cpx - моноклинный пироксен, Pl - плагиоклаз, Pgt - пижонит, Tmag - титаномагнетит, Tro - троилит, Viol - виоларит, K-Na Fsp - K-Na полевой шпат, Qtz - кварц, Dol - доломит, Tlc - тальк, Sulf - сульфиды, PGM - минералы платиновой группы, Cub - кубанит, Cu - самородная медь, Mag - магнетит, Ilm - ильменит, Rt - рутил.

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ БУРАКОВСКО-АГАНОЗЕРСКОГО РАССЛОЕННОГО КОМПЛЕКСА И ОБОБЩЕННАЯ СХЕМА ВЕРТИКАЛЬНОГО СТРОЕНИЯ МАССИВА

Бураковский массив расположен в пределах Водлозерского блока Карельской гранит-зелено-каменной области, сложенной архейскими (около 3.5 млрд. лет) и протерозойскими образованиями. Бураковско-Аганозерский массив практически полностью перекрыт четвертичными отложениями мощностью до пятидесяти метров, и все сведения о нем получены благодаря данным по бурению и геофизическим данным.

Возраст интрузива определялся U-Pb (по цирконам) и Sm-Nd (минеральная изохрона) методами и составляет 2449.0 ± 1.1 и 2365 ± 100 млн. лет соответственно (Amelin et al., 1995; Amelin, Semen-ov, 1996).

В районе широко развиты дайки основных пород Карельского роя, прорывающих Бураковско-Аганозерский массив. Их возраст 1.9-2.0 млрд. лет.

Геологическое строение Бураковско-Агано-зерского расслоенного комплекса. Бураковско-Аганозерский массив принято делить на три части (блока): южную - Бураковскую, центральную -Шалозерскую и северную - Аганозерскую. Взаимоотношение основных частей массива и асимметрия в строении разрезов обычно объясняются тектоническими движениями, последовавшими позднее становления расслоенного комплекса. Бураковская и Шалозерская части расслоенного комплекса (рис. 1) представляются единым корытообразным телом (вытянутым лополитом) с более крутым южным склоном донной поверхности. В северо-восточной части тела, в зоне его сочленения с Аганозерским блоком, наблюдается замыкание структуры лополита. В пределах Бу-раковской и Шалозерской частей расслоенного комплекса представлен наиболее мощный разрез базитовой серии. Общая синклинальная форма массива подчеркивается залеганием расслоенной серии, полого погружающейся к оси синклинали. Породы расслоенной серии залегают конформно. Угловые несогласия отмечаются на границе ультраосновной и базитовой частей разреза интрузива (Аганозерский блок), а также в зонах краевых групп. В плане макрорасслоенность представляется в виде дугообразных полос, сменяющих друг друга от периферии к центру.

На основе анализа геологической карты можно предположить, что расслоенный комплекс образовался в два очень близких по времени этапа. Вначале возникла Аганозерская интрузия, имевшая форму наклонной к юго-западу воронки. Затем произошло образование Бураковского лополита, "наложившегося" в Шалозерской части на

еще не остывшую (отсутствуют породы закалочной фации) Аганозерскую интрузию. Этот вывод подкрепляется данными петрографии, химическим составом минералов, геохимическими данными, включающими результаты изотопно-геохимических исследований (Берковский и др., 2000).

Обобщенная схема вертикального строения массива. В вертикальном разрезе Бураковско-Аганозерского расслоенного комплекса выделяются приконтактовые зоны (нижняя, верхняя и боковая) и расслоенная серия (Ганин и др., 1995; Николаев и др., 1996; Шарков и др., 1995). Расслоенная серия представлена: 1) зоной ультрабази-тов мощностью 3000-3500 м (сложена дунитами, оливинитами, перидотитами и хромититами в верхней части разреза); 2) зоной пироксенитов мощностью 100-200 м (сложена верлитами, веб-стеритами, ортопироксенитами, клинопироксе-нитами и габбро-норитами); 3) зоной габбро-но-ритов с полосчатой подзоной в основании зоны мощностью 1100 м (кроме габбро-норитов присутствуют нориты, габбро, прослои пироксенитов и перидотитов в нижней части и линзовидные тела микрозернистых пород в верхней части разреза); 4) зоной пижонитовых габбро-норитов мощностью 1200 м (в верхней части разреза отмечен слой ультраосновных пород - дунитов, гарц-бургитов и пироксенитов); 5) зоной магнетито-вых габбро-норит-диоритов мощностью 800 м (представлена чередующимися лейкократовыми и мезократовыми габбро-норит-диоритами). Содержание кумулятивного магнетита в этих породах достигает 15 об. %.

В настоящей работе используется более детальное деление зоны габбро-норитов и полосчатой зоны (Корнеев и др., 1996, 1999а, в; Бешеиоу й а1., 1996; Берковский и др., 2000). Предложенное деление, по мнению авторов, более наглядно при сравнении вертикального строения Агано-зерского и Шалозерского блоков (Берковский и др., 2000) и подчеркивает цикличное (ритмичное) строение этой части разреза интрузива. Установлен следующий порядок кристаллизации минералов в магматической камере расслоенного массива: 01 ± (Скг) —► (-01) + Орх + Срх —► Срх + Орх + + Р1 —► (-Орх) + Срх ± (Р^) + Р1 —► Срх + Р1 + Р& ± ± (Tmag) —► Срх + Р1 + Pgt + Tmag.

СТРУКТУРНЫЕ ТИПЫ СУЛЬФИДНОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ, ХИМИЧЕСКИЕ СОСТАВЫ СУЛЬФИДОВ

Рассеянная сульфидная вкрапленность встречается по всему интрузиву. Среднее содержание рудных минералов по разрезу интрузива не превышает 1-2 об. %, редко достигая 10-12 об. %. Максимально обогащены минералами сульфидов отдельные горизонты на границах зон пород

Рис. 1. Схема строения Бураковско-Аганозерского расслоенного комплекса (Semenov et al., 1996; Берковский и др., 2000).

1 - дайки (1900 млн. лет); Бураковско-Аганозерский расслоенный комплекс (2449 млн. лет): 2 - пижонитовые габбро-нориты (а), феррогаббро-нориты (б); 3 - тела высокомагнитных габбро-норитов, выявленные по данным магнитной съемки; 4 - габбро-нориты; 5 - пироксениты; 6 - ультраосновные породы; 7 - породы краевых групп; 8 - Авдеевская (а) и Копполоозерская (б) дайки (2400 млн. лет); 9 - зона серпентинизации; 10 - хромитовые горизонты; 11 - породы архейского фундамента; 12 - породы ультраосновной зоны Аганозерского блока под породами архейского фундамента (по гравиметрическим данным); 13 - зона перегиба в залегании ложа расслоенного комплекса (пологое залегание - край интрузива, крутое - к центру интрузива; по гравиметрическим данным); 14 - элементы залегания слоистости. Разрезы А-А', Б-Б', В-В' отражают форму магматических камер и их соотношение (построены по геофизическим данным).

Разрезы I-I и II-II (рис. 6-9) отражают внутреннее строение расслоенного комплекса и приведены в статье (Берковский и др., 2000); построены с использованием геохимических и петрографических данных.

Рис. 2. Морфологические и структурно-текстурные типы сульфидной минерализации.

(а) - сидеронитовый тип структуры. Сульфиды образуют сростки и выполняют интерстиции между кумулятивными минералами. На контактах с пироксенами образуется тал

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.

Показать целиком