ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2012, том 54, № 3, с. 265-279
УДК 550.42
СТРАТИФОРМНЫЕ РУДЫ КРУПНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ СЕРЕБРА ЛЕНГШУИКЕН (КИТАЙ): МИНЕРАЛОГИЯ, ФЛЮИДНЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ
И СТАБИЛЬНЫЕ ИЗОТОПЫ O и C © 2012 г. Я. Лэй*, В. И. Старостин*, В. Ю. Прокофьев**, У. Ганго***
* Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова 119992, Москва, Воробьевы горы ** Институт геологии рудных месторождений, минералогии, петрографии и геохимии РАН 119017, Москва, Ж-17, Старомонетный пер., 35 *** Китайский университет геологических наук 100083, 29 Хайян Роад, Пекин Поступила в редакцию 15.11.2011 г.
С помощью современных методов изучен состав минералов стратиформных руд месторождения Ленгшуикен (Китай). Впервые на месторождении обнаружены новые минералы: барит, энаргит и кутнагорит, характерные для вулканогенных месторождений. Исследование флюидных включений показало, что стратиформные руды месторождения сформировались при минимальных температурах 140—340°С из гомогенных хлоридных растворов с концентрацией солей 0.2—11.7 мас. %-экв. №С1. Изучен изотопный состав кислорода и углерода карбонатов из стратиформных руд и рассчитан изотопный состав кислорода воды и углерода углекислоты рудообразующего флюида. На основании данных исследований минералов руд, флюидных включений в кварце и стабильных изотопов кислорода и углерода показано, что в процессе формирования стратиформных руд могло быть смешение двух или более флюидов разной природы.
ВВЕДЕНИЕ
Суперкрупное серебро-полиметаллическое месторождение Ленгшуикен (серебро-свинцово-цинковое с медью и золотом) относится к Тихоокеанскому металлогеническому поясу. В русскоязычной и англоязычной литературе сведения об этом месторождении крайне ограничены. По сведениям из работы (Ьа2шска, 2010), запасы серебра на месторождении оцениваются между 2000 и 10000 т, при среднем содержании 60 г/т. Месторождение известно с 19 в. и к настоящему времени в значительной степени отработано. Серебро-полиметаллическая минерализация месторождения связана с мезозойским континентальным вулканизмом, однако многие вопросы его генезиса до сих пор остаются дискуссионными. Главный из нерешенных вопросов — это установление источника рудообразующих флюидов. Надо отметить, что эта проблема на протяжении многих десятков лет является ключевой в теории эндогенного рудообра-зования (Бетехтин, 1955; Бортников, 2006 и др.).
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Месторождение Ленгшуикен изучалось главным образом геологической службой Китая. Ос-
Адрес для переписки: В.Ю. Прокофьев. E-mail: vpr@ig-em.ru.
новные сведения о геологии месторождения были опубликованы в ряде статей китайских геологов (Chen, Zhou, 1988; Deng, 1991; Liu, Shen, 1991; Wang, 1991; Huang, 199212; Dong, 1994; Chen, Qiu, 1995; Xu et al., 2001; Yan et al., 2007; Zuo et al., 2008; Xiangjin et al., 2009). В геологическом строении района месторождения принимают участие стратифицированные осадочные и вулканогенно-осадочные породы различного возраста: от верхнего протерозоя до мела, а также магматические интрузивные и субвулканические тела (фиг. 1, 2).
Юго-западная часть района сложена древними биотит-кварцевыми сланцами и биотитовыми гнейсами с телами метаморфизованных магматических пород основного состава. Мощность отложений превышает 1300 м. Эти породы относят к синийскому возрасту, что соответствует рифею— венду. Они контактируют с вулканогенными породами мезозойского возраста по разлому, являющемуся надвигом.
В строении месторождения участвуют породы ци-шаньского яруса нижнего карбона (C1z), которые в нижней части представлены слюдисто-кварцевыми сланцами, в средней — кварцевыми песчаниками и конгломератами, а в верхней — кварцевыми песчаниками, алевролитами и туфо-генными сланцами. Мощность этого комплекса более 160 м.
Фиг. 1. Геологическая карта месторождения Леншуикен.
1 — четвертичные отложения; 2, 3 — верхняя юра: 2 — ярус Да Гу Дин, 3 — ярус Э Ху Линь; 4 — нижний карбон; 5 — си-нийские отложения (рифей—венд); 6 — риолит-порфиры; 7 — калишпатовые гранит-порфиры; 8 — кварцевые порфиры; 9 — гранит-порфиры (уп); 10 — эксплозивная брекчия; 11 — контакт несогласно залегающих толщ; 12 — разломы, установленные по геологическим (а) и геофизическим (б) данным. А—А' — линия разреза.
Верхнеюрские породы представлены извест-ково-щелочными вулканогенными и вулканоген-но-осадочными породами, которые и вмещают серебро-полиметаллическое оруденение. Юрская вулканогенная толща подразделяется на два яруса: нижний Да Гу Дин и верхний Э Ху Линь
№е).
Ярус Да Гу Дин сложен вулканогенно-
осадочными породами: андезитами зеленого цвета, крупнозернистыми туфами и туфобрекчиями. В нижней части они представлены красноцвет-ными туфобрекчиями и редко — риолитами; в верхней части — андезитами фиолетового и серо-зеленого цветов и андезитовыми туфами. К-Аг-
Фиг. 2. Распределение рудных тел в разрезе по линии А—А'.
1 — четвертичные отложения; 2, 3 верхняя юра: 2 — ярус Э Ху Линь, 3 — ярус Да Гу Дин; 4 — нижний карбон; 5 — синий-ские отложения (рифей—венд); 6 — гранит-порфиры; 7 — калишпатовые гранит-порфиры; 8 — риолит-порфиры; 9 — диорит-порфириты; 10 — граница несогласного залегания; 11 — разломы, установленные по геологическим (а) и геофизическим (б) данным; 12—15 — рудные тела: 12 — свинцово-цинково-серебряные, 13 — свинцово-цинковые, 14 — железо-марганцевые, 15 — медные.
8
возраст туфов составляет 141 млн. лет, андезитов — 158 млн. лет (Х1апдт гг а1., 2009). Суммарная мощность отложений 130—470 м.
Ярус Э Ху Лин ^3е) подразделен на три пачки (подъяруса). Нижнюю пачку ^е1) слагают песчаники, доломиты и туфобрекчии, общая мощность которых превышает 300 м. Средняя пачка ^3е2) представлена риолитами и флюидальными туфами, ее мощность превышает 100 м. Верхняя пачка ^3е3) образована туфоалевролитами мощностью более 460 м. Rb-Sr-возраст туфов составляет 142 ± ±1.1 млн. лет (Хапдт гг а1., 2009). Суммарная мощность верхнеюрских отложений — 470— 2350 м.
В районе месторождения Ленгшуикен широко проявлен кислый и, в меньшей степени, субщелочной интрузивный и субвулканический магматизм: граниты, гранит-порфиры, кварцевые сиенит-порфиры, калишпатовые гранит-порфиры, риолитовые порфиры. Выделяют два магматических этапа: юрский (среднеяншаньский) и меловой (позднеяншаньский).
В юрское время внедрился массив гранит-пор-фиров (уя) в центральной части месторождения, К-Аг-возраст которых 125—142 млн. лет (Х1апат гг а1, 2009).
С этим периодом связано и основное серебро-полиметаллическое прожилково-вкрапленное
оруденение, расположенное в пределах массива и вокруг него.
Меловой (позднеяншаньский) магматический комплекс представлен кварцевыми сиенит-порфирами (0£,я) и калишпатовыми гранит-порфирами (куя^).
Кварцевые сиенит-порфиры образуют субвулканические штоки на востоке месторождения. Это породы серого цвета, массивной текстуры и порфировой структуры. Вкрапленники составляют 33—55% и представлены калиевым полевым шпатом, плагиоклазами и биотитом. Размер мелких вкрапленников составляет от 0.2 х 0.5 мм до 3.5 х 7.5 мм. Основная масса сложена мелкими кристаллами калиевого полевого шпата, кварца и биотита (0.05—0.10 мм). К-Аг-возраст сиенит-порфиров — 125 млн. лет (Х1апдт гга1., 2009).
з
Калишпатовые гранит-порфиры (куя5) слагают крупные дайки на северо-востоке рудного поля. Это породы красного цвета порфировой структуры. Вкрапленники составлют 5—8% и представлены кварцем и калиевым полевым шпатом. К-Аг-возраст составляет 110 млн. лет (Х1ап£Цп гг а1., 2009).
Магматизм и гидротермальная минерализация контролируются крупными разрывными нарушениями и зонами трещиноватости.
Фиг. 3. Ритмично-слоистый характер стратиформных руд месторождения Ленгшуикен. Пирит — белое, сфалерит — серое, сидерит — черное. Отраженный свет.
^Р1
^.^г " '' » Г * Г - ..
V " ' ЛЛ- '<¡1 > > , • • ЦТ* ' '
,■ • 1С V-Уш V > ч * 4 - . ■ у* > л V*
с'
. 100 мкм
На месторождении имеются два основных разлома северо-восточного направления — F1 и F2 (фиг. 1), которые ограничивают распространение вулканогенных и субвулканических пород, а также сульфидной минерализации.
На месторождении выделяется два типа оруде-нения: прожилково-вкрапленное, которое составляет основную массу промышленных руд месторождения, и стратиформное (вулканогенно-осадочное).
Линзообразные рудные тела прожилково-вкрапленных руд (фиг. 2) являются секущими относительно вмещающих вулканогенно-осадочных пород и содержат 3—20% сульфидов (А§-со-держащий галенит, сфалерит, халькопирит, пирит и другие) и жильные минералы: калиевый полевой шпат, плагиоклаз, кварц, небольшое количество хлорита, серицита, мусковита и кальцита. В обогащенных участках рудных тел ("бонанцах") присутствуют также: аргентит, акантит, пирарги-рит, полибазит и самородное серебро. Для этого типа руд характерна мелко-среднезернистая структура, прожилковая текстура. Выделяют рудные тела прожилково-вкрапленных руд с различной минерализацией: серебряной, свинцово-цинковой, золотой и медной.
Стратиформные руды (фиг. 2) образуют линзы, имеющие слоистость (фиг. 3) и согласные с напластованием вмещающих вулканогенно-оса-дочных пород. Руды представляют собой туфы, обогащенные сульфидными минералами, железо-марганцевыми карбонатами и магнетитом: Fe-Мп-карбонаты составляют 25—80% руд, магнетит 8—15%, сульфиды 3—20%. Кроме того, в рудах встречаются: кварц, доломит, кальцит, халцедон. Руды, как правило, имеют массивную структуру, редко наблюдаются брекчиевые и полосчатые структуры. Магнетит и карбонаты часто имеют оолитовую и мелкозернистую структуру, ферро-марганцевые карбонатные минералы выделяются в колломорфные агрегаты, магнетит может образовывать скелетные кристаллы. Наиболее ранние минералы — магнетит и пирит. Позднее кристаллизовались кварц, сфалерит, галенит и сидерит, завершают рудную минерализацию кальцит и халцедон.
Гидротермальные изменения вмешающих пород представлены следующими типами: 1) сери-цитизацией, 2) хлоритизацией, 3) карбонатиза-цией, 4) окварцеванием, 5) пиритизацией, 6) ар-гиллизацией, 7) гематититизацией и 8) лимонитизацией.
Фиг. 4. Минералы стр
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.