ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2010, том 52, № 3, с. 280-288
УДК 550.42:571.55
УГЛЕРОДИСТОЕ ВЕЩЕСТВО СУЛЬФИДНО-КВАРЦЕВЫХ ЖИЛ КУРУЛТЫКЕНСКОГО ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (ВОСТОЧНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ, РОССИЯ)
© 2010 г. М. И. Кузьмин*, Ю. П. Трошин*, С. М. Бойко**, Э. А. Развозжаева*, Л. Д. Зорина*,
Д. Х. Мартихаева*
* Институт геохимии им. А. П. Виноградова СО РАН 664033, Иркутск, ул. Фаворского,1а ** Лимнологический институт СО РАН 664033, Иркутск, ул.Улан-Баторская, 3 Поступила в редакцию 10.06.2009 г.
С использованием современных методов — хромато-масс-спектроскопии, рентгеноструктурного, термического, изотопного, ИК-спектроскопии, определения состава, исследовано углеродистое вещество, заполняющее полости в сульфидно-кварцевых жилах Курултыкенского гидротермального полиметаллического месторождения (Хапчерангинский рудный район) в Забайкалье. Установлена принадлежность углеродистого вещества к классу мальт. Мальты месторождения представлены полициклическими ароматическими углеводородами, в составе которых обнаружены хризен, пирен, бензперилен — продукты, свидетельствующие о гидротермальном генезисе мальт исходного углеродистого вещества. Синтез основной массы углеродистого вещества месторождения происходил в восстановительных условиях при низких температурах, т.е. на заключительных стадиях формирования полиметаллических руд. Вместе с тем часть углеродистых соединений могла образоваться и на высокотемпературной стадии постмагматического процесса при температуре 480°С, что подтверждено термометрическими данными. Заимствование углеродистого вещества из вмещающих пород было минимальным.
ВВЕДЕНИЕ
Участие углеродистого вещества (УВ) в образовании гидротермальных месторождений относится к числу актуальных проблем современной геологии. Этой проблеме посвящены многочисленные публикации как у нас в стране, так и за рубежом. Авторы стремятся выделить специфические особенности углеродистых веществ в конкретных объектах или в экспериментальных условиях, которые могли бы служить маркерами геологических обстановок.
Углеродистое вещество фиксируется в осадочных, магматических метаморфических и гидротермальных образованиях. Причем в ряде случаев прослеживается вовлечение более древнего вещества в более молодые объекты, связанные с проявлениями совершенно других геологических процессов. Кроме того, углеродистое вещество обладает возможностью формировать со многими металлами (в том числе и с благородными) соединения разной природы и концентрировать их в процессе рудогенеза. Все это привлекает широкий круг геологов и геохимиков к изучению поведения углеродистого вещества, выявлению особенностей его трансформирования и роли в рудном гидротермальном процессе.
Предлагаемая статья посвящена памяти геохимика Юлиана Павловича Трошина, который боль-
Адрес для переписки: Л.Д.Зорина. E-mail: irapr@igc.irk.ru
шую часть своей творческой деятельности занимался изучением поведения летучих, редких и рудных компонентов в магматических породах, ореолах и рудных образованиях Восточного Забайкалья (Трошин, 1976, 1978). Последние годы он посвятил изучению углеродистых соединений в осадочных и гидротермальных процессах (Трошин и др., 2001; 2008; Трошин, Ломоносов, 2005). В работах Ю.П. Троши-на с соавторами детально исследована роль органического углерода, определяющая геохимические особенности и процессы дифференциации ряда редких элементов в формировании кайнозойских осадочных бассейнов Байкальской рифтовой системы. На основе этих исследований ими сделан вывод о том, что молодые осадочные бассейны могут служить моделью для изучения золотоносных черно-сланцевых толщ. Изучая современные гидротермы Байкальской рифтовой зоны, они установили, что выделенные здесь углекислые, сероводородные, азотные и метановые гидротермы имеют разный состав, а также уровни концентрирования в них рудных элементов. Важный результат этих исследований — возможное присутствие в водах термальных источников определенной доли мантийного флюида, состоящего из СН4, Н20 и С02.
Полученные результаты привели Ю.П. Трошина к решению о необходимости изучения особенностей углеродистых соединений на разных гидротер-
Фиг. 1. Схема Хапчерангинской интрузии, по геофизическим данным (Зорин, Бугров, 1964), и размещения месторождений Хапчерангинского рудного района.
I — линии равных глубин залегания кровли гранитов; 2 — выступы кровли Хапчерангинской интрузии: А — Хапчеран-гинский, Б — Центральный, В —Тарбальджейский; 3 — граниты Хапчерангинского штока; 4 — вмещающие филлиты и сланцы ингодинской серии (С1-2); 5 — песчаники и алевролиты хапчерангиской серии (T1); 6 — Тарбальджейский разлом; 7 — рудные жилы; 8 — штокверки; 9 — рудные поля: I—Хапчерангинское, II — Курултыкенское, III — Тарбальджей-ское; 10 — месторождения (цифры в кружках): 1 — Гранитное грейзеновое оловянно-вольфрамовое, 2 — Хапчерангин-ское хлорит-сульфидно-касситеритовое, 3 — Южный участок свинцово-цинковое, 4 — Курултыкенское полиметаллическое, 5 — Тарбальджейское оловянное, 6 — Курултейское оловянно-полиметаллическое, 7— Тарбальджейское золоторудное.
мальных месторождениях — в первую очередь на мезозойских полиметаллических, редкометальных и золоторудных месторождениях Забайкалья, специалистом по которым он был. Юлиан Павлович организовал полевые работы на Курултыкенском гидротермальном полиметаллическом месторождении, в сульфидно-кварцевых жилах которого обнаружены многочисленные скопления углеродистых соединений, и вместе с коллективом единомышленников наметил программу лабораторных исследований. К сожалению, исследования в полном объеме ему не удалось закончить.
Скопления углеводородных соединений в полостях сульфидно-кварцевых жил Курултыкенского месторождения были описаны Г. И. Бочаровой еще в 1964 г. Авторами настоящей статьи они изучены детально с применением современных методов исследования — хромато-масс-спектроскопии, рент-геноструктурного, термического, изотопного, ИК-спектроскопии; определен элементный, групповой и углеводородный состав. Нам представляется, что полученный материал имеет важное значение для понимания роли углеродистого вещества в процессе формирования гидротермальных полиметаллических месторождений, связанных с гранитоидным магматизмом.
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КУРУЛТЫКЕНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Курултыкенское полиметаллическое месторождение расположено в пределах Хапчерангинского рудного района в Восточном Забайкалье. Основные геолого-структурные элементы этого рудного района — Тарбальджейский разлом субширотного направления и Хапчерангинская интрузия гранодио-ритов и гранитов известково-щелочного ряда, вытянутая вдоль Тарбальджейского разлома (фиг. 1).
Интрузия имеет значительные размеры на глубине, ее кровля, по геофизическим данным (Зорин, Бугров, 1964), занимает площадь в 50 км2. Выделяется три выступа кровли интрузии: собственный Хапчерангинский, обнажающийся на дневной поверхности в виде Хапчерангинского штока, и два выступа — Центральный и Тарбальджейский, не выходящие на поверхность, но фиксируемые по геофизическим данным.
С Хапчерангинским выступом связаны Гранитное грейзеновое оловянно-вольфрамовое месторождение, Хапчерангинское хлорит-сульфидно-касситеритовое и свинцово-цинковое Южного участка, объединяемые в Хапчерангинское рудное поле.
К Центральному выступу тяготеет Курултыкенское рудное поле с Курултыкенским полиметаллическим месторождением.
Фиг. 2. Схема строения Курултыкенского рудного поля.
1 — филлиты и сланцы ингодинской серии (С^); 2 — песчаники и алевролиты хапчерангиской серии (Т^; 3—5 — дайки: 3 — лампрофиры, 4 — кварцевые порфиры, 5 — диоритовые порфириты; 6 — рудные тела; 7 — Тарбальджейский разлом; 8 — направления падения разлома и рудных тел.
К Тарбальджейскому выступу приурочено одноименное рудное поле, которое включает Тарбальд-жейские оловянное и золоторудное месторождения, а также Курултейское оловянно-полиметаллическое месторождение.
Северо-западная и центральная части Курултыкенского рудного поля сложены филлитами ингодинской серии (С1-2) — кварц-серицит-хлоритовыми и углисто-серицит-хлоритовыми сланцами (фиг. 2). На юго-востоке рудного поля распространены породы хапчерангинской серии (Т^, представленные перемежающимися песчаниками и алевролитами. Породы двух серий контактируют друг с другом по линии Тарбальджейского разлома, являющегося главной рудоконтролирующей структурой. В пределах Курултыкенского месторождения разлом сопровождается трещинами оперения северо-восточного простирания, которые концентрируются в основном в филлитах и являются основными рудовмещающими структурами месторождения. Кроме того, широко развиты трещины широтного, юго-восточного и северо-западного простирания, к которым нередко приурочены дайки разного состава.
Магматические породы на месторождении представлены дайками диоритовых порфиритов, кварцевых порфиров, лампрофиров, причем дайки порфиритов и порфиров секутся рудными жилами. Это указывает на то, что оруденение связано с заключительными этапами эволюции Хапчерангинского магматического очага.
На месторождении известно шесть промышленных рудных тел. Пять из них расположены в толще
филлитов, а рудное тело 5 — в зоне Тарбальджейского разлома (фиг. 2). Рудные тела имеют жилообраз-ную форму с многочисленными раздувами, пережимами, апофизами. Они залегают в зонах дробления и сложены кварцем, сульфидами и брекчией вмещающих пород, сцементированной кварцем и сульфидами. Иногда сульфиды выполняют свободные полости и образуют раздувы. В призальбандовых частях жил местами фиксируется система густых сульфидных прожилков. Длина рудных тел по простиранию колеблется от 120 до 250 м при средней мощности 1.5 м. Падение рудных тел крутое — от 60° до 80°.
Минеральный состав руд Курултыкенского месторождения несложный: рудные минералы — галенит, сфалерит, пирит, арсенопирит, пирротин, халькопирит, пираргирит, станнин, марказит, мельниковит; жильные — кварц, кальцит, хлорит.
Околорудные изменения вмещающих пород выразились в хлоритизации и, в меньшей степени, в окварцевании и карбонатизации. В непосредственной близости к рудным
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.