ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ, 2007, № 6, с. 54-59
УДК 550.93(571.66)
ВОЗРАСТ ЭПИТЕРМАЛЬНОГО ЗОЛОТО-СЕРЕБРЯНОГО ОРУДЕНЕНИЯ АСАЧИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (ЮЖНАЯ КАМЧАТКА) ПО ДАННЫМ 40Ar/39Ar МЕТОДА
© 2007 г. Ä. С. Лапухов1, Б. В. Гузман2, В. Ä. Горев3, Э. П. Солотчина1, Ä. В. Травин1
1Институт геологии и минералогии СО РАН, Новосибирск, 630090 2Восточно-Сибирская горнорудная компания, Москва, 125040 3ЗАО "Тревожное Зарево", Петропавловск-Камчатский, 683031 Поступила в редакцию 15.12.2006 г.
40Ar/39Ar методом ступенчатого прогрева с предварительным облучением образцов в течение 48 ч в кадмированном канале реактора потоком быстрых нейтронов получены новые данные о возрасте оруденения Асачинского эпитермального золото-серебряного месторождения (Южная Камчатка). Проведено сопоставление с выполненными ранее различными авторами интегральными датировками К/Ar и лазерным вариантом 40Ar/39Ar методами. По степени структурной упорядоченности с помощью высокоразрешающего рентгеноструктурного анализа и ИКС калиевые полевые шпаты жильных образований идентифицированы в виде непрерывного ряда: максимальный микроклин —► промежуточный микроклин —- промежуточный ортоклаз —- крайний ортоклаз. Возраст кварц-ортоклазовой ассоциации жилы № 1 составил 3.2 ± 0.2 млн. лет (пьяченций). Более молодой возраст порядка 1.1 ± 0.3 млн. лет (нижний плейстоцен) выявлен для кварц-микроклиновой жилы с признаками послерудного брекчирования и перекристаллизации, связанными с базальтовым дайковым магматизмом аналогичного возраста.
ВВЕДЕНИЕ
Возрастным взаимоотношениям вулканогенных пород и эпитермального золото-серебряного оруденения Южной Камчатки посвящены многочисленные публикации, среди которых результаты изотопного датирования обсуждались B.C. Шеймовичем, Д.И. Головиным, М.И. Карпенко, C.B. Хацкиным и другими исследователями [2, 4, 8-10]. Согласно [5], золото-серебряная минерализация Асачинского месторождения сосредоточена, главным образом, в крутопадающих жильных телах, приуроченных к купольным частям субвулканической дацитовой интрузии. Подчиненное значение имеют штокверково-вкрапленные зоны, сопровождающие жильные тела. В центральных частях месторождения жилы и штокверки располагаются в пределах обширного поля ортоклазо-вых метасоматитов с примесью альбита, эпидота, пренита, серицита и хлорита. На северном и южном флангах месторождения эти образования сменяются зонами аргиллизации, ведущими минеральными ассоциациями которых являются ди-октаэдрическая слюда (мусковитового типа), адуляр и альбит. Во внешних зонах появляется жильная цеолитовая минерализация (стеллерит, ломонтит).
Первые оценки возраста вмещающих субвулканических дацитов, риолитов и гидротермальных жильных образований Асачинского месторождения выполнены K/Ar методом в Централь-
ной лаборатории ПГО "Бурятгеология" в 1984 г1. Согласно этим данным, возраст кислых субвулканических интрузий определен в 6.7 - 8.8 млн. лет, а возраст кварц-адуляровых жил - 5.8-11.9 млн.
лет (от тортония до мессиания) . Изотопными исследованиями, проведенными K/Ar методом в лаборатории геохронологии ИГЕМ АН СССР [8], возраст субвулканических дацитов установлен в 4.0 ± 1.0 млн. лет (занклий), а "адуляра" золотоносных жил (жила № 1) - 4.5 ± 1.0 млн. лет (от мессиния до пьяченция)2. Позднее для датировки рудообразующих процессов ряда эпитермальных месторождений Центральной и Южной Камчатки привлекался лазерный вариант 40Ar/39Ar метода на аппаратуре Геофизического института Аляскинского университета [2], с помощью которого возраст Асачинского месторождения по данным анализа двух проб определен в 4.0 ± 0.1 и 4.3 ± 0.1 млн. лет (занклий). Следует отметить, что данный метод является более точным аналогом K/Ar датирования, но также отражает интегральный возраст.
Калиевые полевые шпаты жильных образований Асачинского месторождения, которые традиционно относились к адулярам [5], по данным высокоразрешающего рентгеноструктурного метода и ИКС с определением коэффициентов
1 Неопубликованные данные.
2 Здесь и далее использована международная стратиграфи-
ческая шкала [11].
Томпсона [1, 11, 14], по степени структурной упорядоченности идентифицированы в виде непрерывного ряда от максимального микроклина до крайнего ортоклаза [3]. В данной статье приведены первые результаты датирования кварц-орто-клазовой и кварц-микроклиновой ассоциаций жилы № 1 нейтронно-активационным 40Аг/39Аг методом со ступенчатым прогревом, выполненные в лаборатории геохронологии Института геологии и минералогии Сибирского отделения РАН.
ХАРАКТЕР ПРОБ И МЕТОДЫ ИХ АНАЛИЗА
В качестве материала для исследования использованы кварц-полевошпатовые разности жилы №1 Асачинского месторождения с повышенными содержаниями золота и серебра. Поскольку калиевые полевые шпаты жильных образований находятся в тонких срастаниях с кварцем, выделение мономинеральных фракций практически невозможно и материалом для изотопных исследований послужили 3 валовые пробы. Фракции -0.25.. .+0.1 мм были получены после дробления исходных проб и отмучивания тонкодисперсного материала для исключения потерь 39Аг во время облучения образцов в реакторе потоком быстрых нейтронов.
1) Образец № 228 (скв. 74111, глубина 146.0 м) -кварц-ортоклазовый агрегат с незначительной примесью эпидота и серицита. Структура агрегата меняется от гребенчатой до микрогранобласто-вой, радиально-лучистой и концентрически зональной. Во всех случаях водянопрозрачные кристаллики ортоклаза (от 0.1 до 0.4 мм) с характерными простыми двойниками находятся в тесном срастании с ксеноморфными зернами кварца.
2) Образец № 240 (скв. 7436, глубина 90.0 м) представлен ортоклаз-кварцевым агрегатом полосчатой текстуры, обусловленной неравномерным распределением пылевидных скоплений рудных минералов и чередованием участков существенно кварцевого, ортоклаз-кварцевого и ортоклазового состава с характерными водянопрозрачными ромбовидными выделениями ортоклаза размером от 0.01 до 0.1 мм. В подчиненном количестве участками отмечаются тонкие чешуйки хлорита и серицита.
3) Образец № 476 (скв. 7437, глубина 108.0 м) на 80-85% состоит из микроклинового агрегата, сложенного достаточно крупными, беспорядочно ориентированными, слабо пелитизированными зернами нерешетчатого микроклина таблитчатой формы размером от 0.1-0.3 до 0.5-1.5 мм. Ин-терстиции между фенокристаллами микроклина заполнены ксеноморфными зернами кварца.
Общее описание 40Аг/39Аг метода и его метрологические особенности приведены в [6, 7, 13].
Навески минеральных фракций заворачивались в алюминиевую фольгу, после откачки запаивались в кварцевую ампулу совместно с навесками биотитов МСА-11 и LP-6 в качестве мониторов. Для определения возраста анализируемые и стандартные образцы совместно облучались в кадми-рованном канале научного реактора типа ВВР-К Томского политехнического института в течение 48 ч потоком 5 х 1013 нейтрон/сек. Градиент нейтронного потока не превышал 0.5 % на размере образца. В настоящей работе использован вариант ступенчатого прогрева в кварцевом реакторе с внешней печью и контролем температуры термопарой. Суть метода состоит в выделении аргона из образца с помощью серии изотермических прогревов и измерений его изотопного состава. Температура прогрева последовательно увеличивается вплоть до окончательного выделения аргона. Для каждой температурной ступени рассчитан возраст. Холостой опыт по 40Ar (10 мин при 1200°C) не превышал 5 х 1010 нсм-3. Очистка выделенного аргона производилась с помощью Ti- и ZrAl SAES - геттеров. Изотопный состав аргона измерялся на масс-спектрометре "Noble gas 5400" фирмы Микромасс (Англия). Ошибки измерений, приведенные в тексте и на рисунках, соответствуют интервалу ±1g.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Калиевые полевые шпаты жильных ассоциаций изменчивы по простиранию, падению и мощности рудных тел и представлены непрерывным рядом: ортоклаз —► промежуточный ортоклаз —- промежуточный микроклин —► максимальный микроклин, что соответствует повышению триклин-ности и, соответственно, их кристаллохимиче-ской упорядоченности [3]. Среди эталонных образцов положение изученных калиевых полевых шпатов из жильных тел, представляющих собой крайние члены этого ряда, приведено в таблице.
По данным изотопных исследований, для образца № 228 получен возрастной спектр, в котором после ступени с относительно высоким значением возраста выделяется плато с возрастом 5.9 ± 1.3 млн. лет (рис. 1). Значение интегрального возраста существенно выше - 9.0 ± 0.7 млн. лет. На изохронной диаграмме все точки, за исключением двух низкотемпературных (рис. 2), формируют линейный тренд с повышенным, относительно атмосферного, начальным отношением -40Ar/36Ar = 360 ± 14, что свидетельствует в пользу присутствия в минерале захваченного 40Ar*. Изохронный возраст данного образца оценивается в 3.4 ± 1.3 млн. лет.
В возрастном спектре образца № 240 после двух низкотемпературных ступеней выделяется четкое плато с возрастом 3.2 ± 0.2 млн. лет.
Распределение А1 по тетраэдрическим положениям калиевого полевого шпата, коэффициентов Томпсона (X, Y, Z), 20 рефлексов 204, 060 и Ар в полевых шпатах кварцевых жил
Полевой шпат Al T1(0) Al T1(m) Al T2(0) Al T2(m) Al T+(A+ T1(m) X Y Z 2®204-060 P
Санидин (отожженный Spencer C) 0.26 0.26 0.22 0.22 0.52 0 0 0.08 9.35 0
Ортоклаз (Spencer C) 0.345 0.345 0.125 0.125 0.69 0 0 0.44 9.07 0
Ортоклаз (обр. № 228, 240) 0.335 0.335 0.148 0.148 0.67 0 0 0.38 9.15 0
Адуляр (Spencer B) 0.405 0.405 0.08 0.08 0.81 0 0 0.65 8.90 0
Микроклин промежуточный (Spencer U) 0.63 0.235 0.045 0.03 0.865 0.015 0.395 0.79 8.83 0.35
Микроклин максимальный (Pellotsalo) 0.97 0.015 -0.1 0 0.985 -0.01 0.955 0.975 8.78 0.97
Микроклин максимальный (обр. № 476) 0.97 0.03 0 0 1.0 0 0.94 1.0 8.70 0.94
Примечание. Жирным шрифтом выделены эталонные полевые шпаты из [14], обычным шрифтом - калиевые полевые шпаты жильных образований.
Значение интегрального возраста - 3.2 ± ± 0.1 млн. лет (рис. 1). На диаграмме 38Аг*(С1)/39Аг(К) - точки плато формируют компактную группу с относительно низким
С1/К отношением. На изохронной диаграмме (рис. 2) точки плато фор
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.