научная статья по теме ФЛЮИДНАЯ ПРИРОДА УГЛЕРОДИЗАЦИИ И ОБЪЕМНОЙ АРГИЛЛИЗАЦИИ НА ГУСЕВСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ ФАРФОРОВЫХ КАМНЕЙ (ЮЖНОЕ ПРИМОРЬЕ) Математика

Текст научной статьи на тему «ФЛЮИДНАЯ ПРИРОДА УГЛЕРОДИЗАЦИИ И ОБЪЕМНОЙ АРГИЛЛИЗАЦИИ НА ГУСЕВСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ ФАРФОРОВЫХ КАМНЕЙ (ЮЖНОЕ ПРИМОРЬЕ)»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2012, том 444, № 4, с. 434-439

= ГЕОХИМИЯ =

УДК 552.112:552.12:549 (571.63)

ФЛЮИДНАЯ ПРИРОДА УГЛЕРОДИЗАЦИИ И ОБЪЕМНОЙ АРГИЛЛИЗАЦИИ НА ГУСЕВСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ ФАРФОРОВЫХ КАМНЕЙ (ЮЖНОЕ ПРИМОРЬЕ) © 2012 г. С. О. Максимов, П. П. Сафронов, И. Ю. Чекрыжов, Т. В. Кузьмина

Представлено академиком Ф.А. Летниковым 28.12.2011 г. Поступило 14.12.2011 г.

Повышенный интерес к природным углеродистым системам определяется их металлогениче-ской ролью как концентраторам редкометально-го и Ли-РОБ-оруденения [3, 6, 8]. В составе углеродистого вещества, прошедшего стадию термолиза или образовавшегося в результате флюидной углеродизации пород, обнаруживаются микрофазы рудных элементов различного валентного, в том числе самородного состояния, так и в целом минеральные парагенезисы, "запрещенные" для обычных гидротермальных систем [2, 4, 6]. Кроме того важное значение имеет исследование механизма замещения силикатного вещества углеродом и связанного с ним характера структурных и химических преобразований.

Изучено проявление флюидной углеродиза-ции субвулканического штока дацитов и вмещающих терригенных отложений, обусловившее на регрессивной стадии процесса с ростом окислительного состояния объемную кислотную аргил-лизацию и образование уникального Гусевского месторождения фарфоровых камней.

Гусевское месторождение расположено в Бара-башской подзоне Лаоелин-Гродековской складчатой структуры на юге Приморья и приурочено к крутопадающему, вытянутому в северо-западном направлении штоку субвулканических дацитов [11] эоценового, по последним данным, возраста (рис. 1). Субинтрузия (2.3 х 1.0 км) располагается в ядре антиклинальной складки, образованной терригенными слабоугленосными отложениями триаса и нижнего мела, а также верхнемеловыми осадочно-вулканогенными отложениями. Породы ее южного фланга интенсивно переработаны кислотными метасоматическими процессами в кварц-каолинит-гидрослюдистые аргиллизиты. В геологическом строении этой территории отсутствуют проявления более молодого магматизма (за исключением излияний кайнозойских ба-

Дальневосточный геологический институт Дальневосточного отделения Российской Академии наук, Владивосток

зальтов и эксплозий риолитовых пеплов), с которыми можно было бы связать столь интенсивные метасоматические процессы. При изучении этого объекта нами обнаружено проявление эруптивного брекчирования пород, близсинхронное флюидной углеродизации и контролирующееся крупной разломной зоной субмеридионального простирания (рис. 1). Важно подчеркнуть, что брекчирова-нию и флюидному науглероживанию подвергались уже закаленные субвулканические породы с отчетливой порфировой структурой (рис. 2б), а также вмещающие триасовые песчаники. Существенную роль в составе углеродистого вещества играл мобилизованный углистый компонент из маломощных (0.3-0.5 м) прослоев углей в составе вмещающих отложений. Однако его растворение и перевод в подвижное флюидизированное состояние, как главный акт флюидизации, не был результатом теплового воздействия субвулканической интрузии, а произошел значительно позже, по-видимому, на границе олигоцена-миоцена в результате прорыва восстановленных газовых (углеводородных?) потоков. Это событие согласуется с региональным характером восстановительной дегазации, охватившей в позднем кайнозое значительную часть территории Западного, Юго-Западного Приморья и проявившейся в пределах большинства угленосных впадин и крупных депрессий в режиме своеобразного, исключительно газового, восстановленного (усть-суйфунского) вулканизма, первые сведения о котором приведены Е.Ф. Малеевым (1957г.). Комплементар-ность проявлений мощных газовых эксплозий с формированием угленосных депрессий согласуется с моделью флюидной деструкции коры под воздействием восстановительных газовых потоков [7].

В процессе углеродизации субвулканических и терригенных пород проявилось аномально высокое флюидное давление, обусловившее подвижность УВ (углеродистого, частично углистого вещества), проникновение его по тончайшим, иногда микронной размерности каналам даже в предельно плотные кремнистые гальки и минера-

Масштаб 1 : 50000 0 500 1000м

. . . i IUI

Q2-Q4 1 ßNjsf 2 3 LLßP3-LL 4 ■Xkr.; 5 т Kxnk: 6 э 0 0 0 0 7 " T3mn 8 ZP2 9 *

Рис. 1. Геологическая карта Гусевского месторождения фарфоровых камней. По материалам А.А. Асипова (1960 г.) с дополнениями авторов. 1 — четвертичные аллювиально-пролювиальные образования; 2 — среднемиоценовые плато-базальты; 3 — позднеолигоценовые пирокластические, песчано-галечные отложения усть-суйфунской свиты; 4 — оли-гоценовые субщелочные базальты; 5 — верхний мел, коркинская свита: туфопесчаники, алевролиты; 6, 7 — нижний мел, никанская серия: 6 — туфогенные песчаники, алевролиты, углистые сланцы, 7 — горизонт базальных конгломератов; 8 — верхний триас, монгугайская свита: песчаники, аргиллиты, углистые породы; 9 — эоценовые субвулканические дациты; 10 — предполагаемый эксплозивный центр.

лы-вкрапленники дацитов с последующим отложением агрегатов аморфного углерода. Флюидная природа углеродизации подчеркивается присутствием на плоскостях течения углеродистого вещества вспененных областей, отчетливо приуроченных к микроучасткам декомпрессии с глобулярными выделениями битумов (10—200 мкм) (рис. 2в). В зоне восточного контакта субинтрузии песчано-гравелитистые породы триаса рассе-

чены крутопадающими инъекционными жилами битуминозных возгонов мощностью от 1—2 мм до 10 см. Наблюдается комплементарная пространственная ассоциация выделений битумного вещества, выполняющего центральные части жил, и обрамляющего его сидерит-гематитового чехла. Составы апобитуминозных сидеритов по данным изучения на аналитическом электронном сканирующем микроскопе (АСЭМ Zeiss EVO 50XVP,

оснащенном и 40XVP энергодисперсионной рентгеновской системой INCA Energy 350), характеризуются недоокисленными формами углерода и содержат микровключения оксидов, возможно, карбонилов Ba, Zn, Eu. Образование фер-риуглеродистых метасоматитов сопровождалось отложением сульфидов железа, цинка, серебра, свинца, Pb—Sb-сульфосолей, твердых растворов латуни (CU62-67Zn40-33)), медистого (Au 84.34CU 15.бб) и

высокопробного (Au100) золота, а также фосфатов REE (рис. 2г). Наряду с объемно-поровой углеро-дизацией и жильным инъецированием пород битуминозным веществом развиты и беспорядочная сеть тонких сетчатых прожилков, и сравнительно мощные (до 0.2 м) эруптивные тела силикатно-уг-леродистых туффизитов (рис. 2а). В углеродистой матрице последних присутствуют микрочастицы углистого вещества, также переведенного во флюидизированное состояние.

Методами инфракрасной спектроскопии (ИКС) охарактеризован состав УВ из жильных возгонов и из объемно-углеродизированных субвулканических и терригенных пород. Для первых характерно высокое содержание конденсированных ароматических структур (3038.3, 1598.8 см-1) с различными типами замещения (876.5, 812.2, 747.7 см-1) и лифатических группировок (2922.3, 2852 см-1). Фиксируются также группы C=O, C-O и С-S, S=O (1741.7, 1658.3, 1241.1, 1164, 1045.2, 698 см-1). Состав УВ из углеродистого силикатного вещества дацитов определяют ароматические и различные кислородные группировки, отмечаются также бром-углеродистые связи, что подтверждается и непосредственными находками бромирита (AgBr). Наблюдаются последовательная объемная пропитка и отложение на поверхности минералов рыхлого сажеподобного УВ, образующего на поздней стадии полные псевдоморфозы по силикатной матрице (рис. 3а). Одновременно с фиксацией на силикатах УВ они обволакиваются новообразованиями кремнистого геля, а в пустотках среди углеродистого силикатного вещества обнаружены пластинчатые выделения самородного кремния и его недоокисленных форм (рис. 3б). Происходит отложение и разнообразных солевых, рудных микрофаз, в том числе самородных: Ag, Ni, Fe, Ti, Zn, W, твердых растворов: Ni9166Fe8 34, Fe99Mn1, W75 8Co242, фосфатов REE и тория, фторида железа, сульфидов и суль-фосолей. В углеродистом силикатном матриксе

Рис. 2. Макро и микроструктурные проявления флюидной углеродизации и продукты преобразования вещества. а — инъекционный углеродистый туффизит;

б — эруптивно брекчированный и углеродистый да-цит; в — глобула битуминозного вещества в углеродистом флюидизате; г — новообразования сидеритового нановолокна на углеродистом веществе; д — жеода газового выщелачивания в базальте, выполненная агрегатами Ва-цеолита и сфероидами сидерита; е — отложение конденсатных Ni—Fe—Ba—Co—Mn-микроко-рок в полостях выщелачивания; ж—м — структуры дырочной газовой(?) коррозии минералов-мегакри-стов: ж—и — шпинели (ж — "роза" арагонита в окта-эдрической каверне в шпинели — отражение органо-кислотного состава, разрушающего вмещающее силикатное вещество флюида), к — биотита, л — плагиоклаза, м — апатита. Съемка на АЭСМ: Zeiss EVO 50XVP (г, ж—м) во вторичных электронах.

Рис. 3. Состав продуктов углеродизации и кислотной аргиллизации силикатного вещества. а — состав углеродистой силикатной матрицы; б, в — самородные: кремний (б) и железосодержащий никель (в); г — структуры роста и состав конденсатного кристалла сидерита из полости газового выщелачивания в базальте; д — состав рудных (Mn—Ba) нано-волокон, слагающих сфероиды в деструктивных полостях базальта; е — морфология и состав выделений рудных кон-денсатных корок на губчатом монтмориллонитовом апобазальтовом матриксе. Съемка на АЭСМ: Zeiss EVO 50XVP в отраженных электронах. Суммы нормализованы к 100%.

(а)

Элемент Мас. % Ат. %

C 75.56 82.95

O 15.87 13.08

Al 3.61 1.76

Si 4.00 1.88

S 0.42 0.17

K 0.22 0.07

Ti 0.32 0.09

Элемент Мас. % Ат. %

Si 100.00 100.00

Элемент Мас. % Ат. %

O 8.84 24.79

Mg 1.08 2.00

Al 1.33 2.22

Si 3.51 5.61

Ca 0.44 0.49

Mn 0.81 0.66

Fe 1.06 0.86

Ni 82.92 63.38

(г)

Элемент Мас. % Ат. %

C 11.59 21.98

O 40.90 58.23

Mg 0.38 0.35

S 0.43 0.30

Ca 0.42 0.24

Mn 3.14 1.30

Fe 43.14 17.59

Элемент Мас. % Ат. %

Al 0.78 1.01

Si 1.28 1.61

S 1.54 1.69

Ca 2.42 2.13

Mn 59.60 38.16

Ba 10.40 2.66

O 23.99 52.74

Элемент Мас. % Ат. % Оксид. %

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.

Показать целиком