1 © 2 3^ч-4 5 6 ШЗ 7
Рис. 2. Схема строения гематит-кварцевой постройки поля "Лисьи горы" по данным детального картирования. 1 - гематит-кварцевые породы; 2 - предполагаемые границы ярусов постройки: I - кровля постройки, II - подошва постройки, III - подводящий канал; 3 - гравелиты с обломками гематит-кварцевых пород и кварца; 4 - кварцевые жилы; 5 - чередование сили-цитов и алевролитов; 6 - кремнисто-марганцевые прослои; 7 - номера исследованных образцов.
Рис. 3. Первичные флюидные включения в кварцевом прожилке гематит-кварцевых пород поля "Лисьи горы", подводящий канал постройки. Микроскоп "Axiolab Carl Zeiss", ИГиГ УрО РАН (Екатеринбург). Обр. 804-5. Николи ||.
Породы, слагающие основной объем постройки, характеризуются однородной, пятнистой и полосчатой текстурами; глобулярной, кокардовой и колломорфной микроструктурами с различными соотношениями гематита и кварца. Химический состав пород, %: SiO2 87-94; А1203 0.1-0.3; FeOобщ 4.3-11.1; МпО 0.1-0.4; СаО 0.1-2.3. На классификационной диаграмме А1203^Ю2-^е+Мп)/Л точки составов соответствуют полю гидротермальных кремнисто-железистых отложений [8].
Важным компонентом пород являются обособления и прожилки кварца, которые составляют от 5 до 30% объема тел. Наиболее распространены изогнутые "птигматитовые", гнездообразные, ветвистые и сетчатые гематитсодержащие зональные жилки мощностью 1-30 мм. Гематит в сростках с кварцем образует ритмичные зоны, параллельные контактам, а также выделения в осевой части жил. Морфология жил свидетельствует об их формировании в слаболитифицированной гематит-кварцевой массе. В подводящих каналах гематит-кварцевые породы часто превращены в кварциты с гранозернистыми микроструктурами, в которых сохранились тени первичных глобулярных и микрококардовых текстур с пылевидным гематитом. Предполагаются две стадии формирования гематит-кварцевых пород: ранняя, во время которой накапливались первичные железисто-кремнистые отложения, и поздняя, для которой характерно формирование кварцевых прожилков и кварцитов. Вмещающие яшмы и алевролиты не затронуты окварцеванием и метаморфизованы в
условиях пренит-пумпеллиитовой фации. В перекрывающих осадках присутствуют маломощные прослои гравелитов с обломками гематит-кварцевых пород и кварца. Это свидетельствует о формировании данных сооружений с кварцевыми жилками в придонных условиях и их подводной эрозии в период накопления перекрывающих осадочных пород.
Для определения условий формирования были изучены газово-жидкие включения в кварце из пяти образцов, отобранных из кровли, подошвы и поводящих каналов гематит-кварцевой постройки. Включения изучались методами крио- и термометрии на микрокриотермостолике LINKAM THMSG-600 в лабораториях Королевского колледжа (Imperial College), Лондон, и Института геологии и геохимии УрО РАН, Екатеринбург. По каждому из образцов проведены 50-60 измерений.
Флюидные включения установлены в крупнозернистых агрегатах прозрачных зерен кварца и имеют размеры от 5-7 до 20-30 мкм, округлую форму, нередко с неправильными очертаниями или элементами огранки. Включения - двухфазные (прозрачная светлая жидкость + газовый пузырек), газовые пузырьки часто крупные (до 20% объема включения) (рис. 3). Растворы включений замерзают при -43...-55°C. В кровле постройки изучены включения в гранозернистом кварце из ветвистого прожилка, в подошве был исследован кварц из прожилка мощностью 1-2 см в лиловых брекчиевидных породах. В подводящем канале
526 АНКУШЕВА, ЗАИКОВ
Таблица 1. Результаты термо- и криометрических исследований гидротермальных минералов различных объектов
Объект
Т °С
эвт' ^
Т °с
ппк' ^
С, мас. %
Т °С
гом' ^
Гематит-кварцевая постройка поля "Лисьи горы:
Кровля Подошва
Подводящий канал
-20.6.-21
-21.2_-21.25
-20.8.-21.3
-0.8.-4.5 -2.3.-2.8 -2.5.-4.0
1.5-6.5 2.9-3.3 2.9-3.3
Колчеданные месторождения Урала
180-190 200-204 260-280
Яман-Касы [11] -28.0.-20.0 -0.4.-4.6 3-8 100-200
Александринское [5] - - - 320-340
Балта-Тау [12] - - 3-4.5 100-170
Золото-кварцевые месторождения Урала
Березовское [2] -28.-37 - 17.0-8.4 300-390
Кочкарское [10] -35.-37 -14.2.-5.6 15.7-7.7 180-370
Современные сульфидные постройки
Рейнбоу [4] -22..5.-23.6 -2.7.-5.6 4.1-8.5 140-230
Броккен-Спур [4] -21.4.-22.0 -2.0.-2.5 3.0-3.9 270-280
Венский лес [4] -22.2.-25.7 -3.4.-4.6 2.7-6.9 185-300
Примечание. Тэвт - температура эвтектики; Тппк - температура плавления последнего кристаллика льда; С - концентрация солей в растворе; Тгом - температура гомогенизации. Прочерк - данные отсутствуют.
постройки флюидные включения изучены в кварце из зональных гематитсодержащих жил.
Результаты микротермометрических исследований приведены в табл. 1. Согласно полученным значениям температур эвтектики (-20.6...-21.3°С), в солевом составе гидротермальных растворов пре-
С, мас. % 8 г
□
В^
□ □ ш % о
п в
№
SW
□ 7 42 Д3
150
200
250
300 Т °С
гом
Рис. 4. Соотношение температур гомогенизации Тгом и солености (С растворов флюидных включений в кварце из гематит-кварцевой постройки поля "Лисьи горы": 1 - кровли, 2 - подошвы, 3 - подводящего канала.
обладает №С1 [3]. В подошве и подводящем канале гематит-кварцевой постройки значения концентраций солей в растворах устойчивые (2.9-3.5 мас.%). В кровле постройки наблюдается широкий разброс значений солености (1.5-6.5 мас.%). Максимальные температуры гомогенизации включений установлены в подводящем канале - 290°С, по направлению к кровле значения температур уменьшаются до 180°С (рис. 4).
Проведено сравнение полученных данных с параметрами флюидных включений из минералов рудных жил золото-кварцевых (Березовское, Кочкарское), колчеданных (Яман-Касы, Алек-сандринское, Балта-Тау) месторождений и современных сульфидных построек. Для Березовского и Кочкарского золоторудных месторождений характерны высокие концентрации солей (17.0-8.4 и 15.7-6.3 мас.% соответственно) и более сложный (с примесью MgQ2) состав растворов [2, 10]. Гидротермальные растворы Яман-Касинского, Александринского и Балта-Тау колчеданных месторождений имеют состав растворов (№С1) и содержания солей, близкие солености морской воды (1.5-5 мас.%) [5, 11, 12], сходные с полученными нами (см. табл. 1). Флюиды, циркулирующие в современных гидротермальных полях (Рейнбоу, Броккен-Спур, Венский лес), также имеют широкий интервал солености (1.6-8.5 мас.%), что связывается с фазовой сепарацией при вскипании раствора, смешением различных флюидов или их гидратацией при взаимодействии с окружающими породами [4].
6
4
2
0
Таким образом, проведенные исследования позволили установить, что гематит-кварцевые постройки поля "Лисьи горы" формировались при участии хлоридно-натриевых растворов с соленостью 3-3.5 мас.% при температурах от 290°С в подводящих каналах до 180°С в кровле постройки. Состав и соленость растворов гематит-кварцевых построек близки к таковым в колчеданных месторождениях Южного Урала, что следует интерпретировать как принципиальное сходство источника гидротермальных растворов в данных объектах - морских вод. В то же время установлены отличия от золоторудных объектов Урала, что связано с предполагаемым магматическим происхождением растворов последних. Полученные данные имеют важное значение для понимания гидротермальных процессов в палеоокеани-ческих структурах и поисков рудоносных палео-гидротермальных полей.
Авторы благодарны Е.В. Зайковой и И.Ю. Ме-лекесцевой (ИМин УрО РАН, г. Миасс), Р. Хер-рингтону (Музей естественной истории, Лондон, Англия) и В.В. Мурзину (ИГиГ УрО РАН, Екатеринбург) за помощь и ценные советы при выполнении работ.
Исследования проведены при поддержке Министерства образования и науки (проект РНП.2.1.1.1840), интеграционного проекта УрО-СО РАН, РФФИ (грант 04-05-96017/р2004урал_а) и гранта молодых ученых и аспирантов УрО РАН.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аюпова Н.Р., Масленников В.В. Гиалокластиты Узельгинского колчеданоносного поля (Южный Урал). Миасс: УрО РАН, 2005. 199 с.
2. Бакшеев И.А., Прокофьев В.Ю., Устинов В.И. В сб.: Материалы Уральской летней минералогической школы-98. Екатеринбург: УГГГА, 1998. С. 41-49.
3. Борисенко А.С. // Геология и геофизика. 1977. № 8. С. 16-28.
4. Бортников НС, Симонов В.А., Богданов Ю.А. // Геология руд. месторождений. 2004. № 1. Т. 46. С. 74-87.
5. Викентьев И.В. Условия формирования и метаморфизм колчеданных руд. М.: Науч. мир, 2004. 344 с.
6. Зайков В.В. Вулканизм и сульфидные холмы па-леоокеанических окраин (на примере колчедано-носных зон Урала и Сибири). М.: Наука, 2006. 429 с.
7. Зайкова Е.В, Зайков В.В. В сб.: Металлогения древних и современных океанов-03: Формирование и освоение месторождений в островодужных системах. Миасс: ИМин УрО РАН, 2003. С. 208215.
8. Зайкова Е.В. Кремнистые породы офиолитовых ассоциаций (на примере Мугоджар). М.: Наука, 1991. 134 с.
9. Масленников В.В. Литогенез и колчеданообразо-вание. Миасс: УрО РАН, 2006. 384 с.
10. Прокофьев В.Ю, Спиридонов Э.М. В сб.: Петрография на рубеже XXI века: Материалы II Всерос. петрогр. совещания. Сыктывкар, 2000. Т. 3. С. 8890.
11. Тереня Е.О., Масленников В В., Симонов В.А., Масленникова С П. В сб.: Металлогения древних и современных океанов-2005. Миасс: ИМин УрО РАН, 2005. Т. 1. С. 64-69.
12. Holland N.G., Roberts S, Boyce A.J., Herrington R.J. In: Mineral Exploration and Sustainable Development. Rotterdam: Millpress, 2003. V. 1. P. 123-126.
13. Koroteev V.A., Boorder H. de, Necheukhin V.M., Sa-zonov V.N. // Tectonophysics. 1997. V. 276. P. 291-300.
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.