УДК 550.42
ЗОЛОТОРУДНОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ ДАРАСУН (ВОСТОЧНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ, РОССИЯ): ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ, РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РЕДКИХ ЗЕМЕЛЬ, ИЗУЧЕНИЕ СТАБИЛЬНЫХ ИЗОТОПОВ УГЛЕРОДА И КИСЛОРОДА В КАРБОНАТАХ РУДНЫХ ЖИЛ
© 2010 г. В. Ю. Прокофьев*, Н. С. Бортников*, В. А. Коваленкер*, С. Ф. Винокуров*, Л. Д. Зорина2*, А. Д. Чернова3*, С. Г. Кряжев4*, А. Н. Краснов4*, С. А. Горбачева*
* Институт геологии рудных месторождений, минералогии, петрографии и геохимии РАН 119017, Москва, Ж-17, Старомонетный пер., 35 2* Институт геохимии СО РАН 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1а 3* Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова 119992, Москва, Воробьевы горы 4* ФГУПЦентральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов
117549, Москва, Варшавское шоссе, д. 129, корп. 1 Поступила в редакцию 14.07.2009 г.
Изучены химический состав карбонатов рудных жил месторождения Дарасун, распределение редкоземельных элементов (РЗЭ) и изотопный состав углерода и кислорода в них. Среди карбонатов, помимо ранее описанных сидерита, кальцита и минералов доломит-анкеритового ряда, обнаружен кутнагорит. Установлено, что суммарные концентрации редких земель (ХРЗЭ) в карбонатах доломит-анкеритового ряда и кальците резко различаются: в магнезиально-железистых карбонатах ХРЗЭ существенно ниже (от 2.8 до 73 г/т), чем в более позднем кальците (ХРЗЭ от 18 до 390 г/т). 813С М§^е-карбонатов доло-мит-анкеритового ряда изменяется от + 1.1 до —6.7 %е, а кальцита — от —0.9 до —4.9 %о. 8 О карбонатов доломит-анкеритового ряда варьирует от +17.6 до +3.6 %, а кальцита — от +15.7 до —0.5 %. Выявлено зональное распределение ХРЗЭ, а также изотопного состава углерода и кислорода в карбонатах рудных жил относительно центрального штока гранодиорит-порфиров. Показана связь изменения изотопных составов углерода и кислорода карбонатных минералов с величиной ХРЗЭ, отражающая эволюцию физико-химических условий рудоотложения и состава рудообразующего флюида. Рассчитан изотопный состав флюида и рассмотрены возможные источники его компонентов. Подтверждены ранее установленные авторами факты магматического источника рудообразующего флюида и участие в рудооб-разующем процессе метеорных вод. Получены геохимические доказательства взаимодействия рудооб-разующих флюидов месторождения Дарасун с вмещающими породами. Выявлена взаимосвязь ХРЗЭ и значений 8 С и величин 818О при эволюции изотопного состава флюидов в гидротермальных рудооб-разующих процессах.
ВВЕДЕНИЕ
Природа рудообразующего флюида и отдельных его компонентов является одной из фундаментальных проблем теории рудогенеза. Для ее решения при изучении типичных гидротермальных месторождений применяются наиболее современные методы геохимии, в том числе изучение соотношений стабильных изотопов и спектров РЗЭ. В настоящей работе излагаются результаты исследований разными методами состава карбонатных минералов рудных жил крупного золоторудного месторождения Дарасун. Такой комплекс исследований для этих минералов здесь проведен впервые.
Карбонаты являются обычными минералами руд гидротермальных месторождений. Изучение соот-
Адрес для переписки: В.Ю. Прокофьев. E-mail: vpr@igem.ru
ношений распределения редкоземельных элементов и соотношение стабильных изотопов кислорода и углерода в них позволяют реконструировать условия формирования, состав и источники разных компонентов рудообразующего флюида (Omotho, 1972; Taylor, 1974; Винокуров, 1996; Винокуров и др., 1999; Кравцова и др., 2005; Бортников и др., 2007; Горячев и др., 2008 и др.). Однако комплексное изучение соотношений РЗЭ вместе с анализом изотопного состава углерода и кислорода, а также химического состава карбонатных минералов дает возможность многопараметрического исследования деталей эволюции флюидного режима в рудообразующем процессе. В качестве объекта исследований было выбрано крупное золоторудное месторождение Дарасун, которое, с одной стороны, отличается обилием карбонатных минералов в рудах, а с другой стороны,
имеет специфическую черту — все рудные жилы месторождения локализованы исключительно среди магматических пород. Результаты проведенных исследований позволили уточнить существующие представления о рудообразующем процессе, эволюции изотопного состава флюида и понять природу некоторых его компонентов.
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Месторождение Дарасун известно с конца XIX в. В советское время Дарасунский рудник был вторым по значимости золотодобывающим предприятием Читинской области. Несмотря на то, что на месторождении за всю историю отработки уже добыто более 110 т золота, на балансе рудника до сих пор числится еще около 100 т Аи (Геологические..., 1999; Беневольский, 2002). Различные аспекты геологического строения, минералогии и генезиса месторождения изложены во многих публикациях (Сахарова, 1968, 1972; Тимофеевский, 1972; Ляхов, Дмитриев, 197512; Ляхов, 1975; Прокофьев, Зорина, 1994, 1996; Прокофьев и др., 2000, 2008; Спиридонов и др., 2006; 2008 и др.), поэтому ниже приводится лишь краткое его описание.
Месторождение Дарасун приурочено к блоку магматических пород палеозойского возраста и расположено на пересечении разломов северо-восточного и северо-западного простирания (Фогельман, 1965 и др.). Этот блок имеет сложное строение (фиг. 1). Самые древние вмещающие породы месторождения Дарасун — ультраосновные и основные породы кручининского комплекса (Р21): пи-роксен-роговообманковые, роговообманковые и оливиновые габбро, а также небольшие тела сер-пентинизированных пироксенитов, плагиоклазо-вых дунитов и перидотитов, троктолитов и анортозитов. Считается, что эти породы возникли в процессе фракционной кристаллизации единого базит-гипербазитового расплава мантийного происхождения, состав которого близок к субщелочному пикриту (Казимировский и др., 1992, 1993). От типичных офиолитов перечисленные породы отличаются повышенной щелочностью, относительно высокими содержаниями К, И, Rb, Sr и пониженными концентрациями М§0, СаО и элементов группы железа. По этим признакам они сопоставимы с аналогами рифтогенных базальто-идов калифорнийского типа (Кузьмин и др., 1979; Кузьмин, 1985; Казимировский и др., 1993). Предполагается, что эти породы являются остатками субокеанической коры, слагавшей в раннепалео-зойское время окраинные части древнего Монголо-Охотского океанического залива (Казимиров-ский и др., 1992).
Габброиды с юго-востока прорваны интрузивными телами крестовского комплекса (Р22), в составе которых обнаружены диориты, кварцевые
диориты, гранодиориты, биотит-роговообманко-вые граниты, аплитовидные граниты и жильные аплиты.
Интрузия лейкократовых гранитов и сиенитов олекминского магматического комплекса (Р23) внедрилась в гранодиориты крестовского комплекса в северо-восточной и юго-восточной частях района месторождения (фиг. 1). Лейкократовые граниты обеднены большинством редких элементов, за исключением РЬ, Rb, ТЬ, и, и по геохимическим признакам имеют сходство с палингенными гранитами (Казимировский и др., 1998).
Наиболее молодым магматическим комплексом в районе является амуджиканский вулкано-плуто-нический комплекс В его состав входят суб-
вулканические и эффузивные породы повышенной щелочности разного состава: диоритовые и кварцевые диоритовые порфириты, граносиенит-, сиенит-и гранит-порфиры, плагиопорфиры, фельзиты, фельзит-порфиры и вулканические стекла, трахиба-зальты, трахиандезиты, латиты, трахидациты, рио-дациты, кварцевых порфиры, риолиты.
На месторождении Дарасун выявлена серия (более 200) протяженных крутопадающих золоторудных кварцевых жил и минерализованных зон, расположенных вокруг субвулканического штока, сложенного в основном высококалиевыми грано-диорит-порфирами амуджиканского комплекса (фиг. 1). В краевых частях интрузива локализованы трубообразные тела эксплозивных брекчий, сцементированных кварцем с турмалином и сульфидной минерализацией, и представляющих собой по современным представлениям вкрапленные руды (Прокофьев и др., 20081). Эти брекчии, по мнению некоторых исследователей, выполняли каналы, вдоль которых поднимались флюиды, из которых отложились руды (Тимофеевский, 1972). Установлена концентрическая минералогическая и геохимическая зональность вокруг центрального штока гранодиорит-порфиров (Тимофеевский, 1972), выраженная в расположении кварц-турмалиновой минеральной ассоциации в центральной части месторождения, а галенит-сфалеритовой ассоциации — на периферии. Выявлена также согласующаяся с ней концентрическая зональность температур гомогенизации первичных флюидных включений в кварце ранних ассоциаций рудных жил (Ляхов, 1975).
Руды месторождения Дарасун обогащены сульфидами и относятся к сложному сульфидно-суль-фосольному минеральному типу, получившему в Забайкалье название "дарасунского" (Тимофеевский, 1972; Константинов, 2006 и др.). Основные минералы руд — пирит, арсенопирит, халькопирит, пирротин, блеклая руда, сфалерит, галенит, суль-фосоли Си, А§, Аз, В1, РЬ (сульфиды составляют до 40—60%), сульфотеллуриды висмута и свинца (тет-радимит, жозеит А, жозеит В, минералы алексито-вого ряда), теллуриды висмута и серебра, петцит и
\
. \ \ '
чо
Р< XI к X |Х Х| X
+
+
2
□ а
Фиг. 1. Геологическая схема месторождения Дарасун (по материалам Дарасунской ГРЭ, с дополнениями). 1—3 — амуджиканский комплекс (^—К^: 1 — дайки фельзитов, фельзит-порфиров, кварцевых порфиров, 2 — дарасун-ская каркасная интрузия (гранодиорит-порфиры, гранит-порфиры, кварцевые диоритовые порфириты, диоритовые порфириты), 3 — эксплозивные брекчии; 4 — дайки меланократовых пород (PZз): лампрофиры, диабазы, микрогаббро, габбро-порфириты; 5 — олекминский комплекс (Pzз): биотитовые и лейкократовые граниты, сиениты, граносие-ниты, кварцевые сиениты; 6, 7 — крестовский комплекс (Pz2): 6 — диориты, кварцевые диориты, 7 — биотит-рогово-обманковые гранодиориты; 8—10 — кручининский комплекс (Pz1): 8 — гранитизированное и амфиболизированное габбро, 9 — габбро, габбро-диориты, 10 — оливиновое габбро, пироксениты, троктолиты; 11 — тектонические нарушения и зоны повышенной трещиноватости; 12 — рудные
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.