ГЕОХИМИЯ, 2010, № 6, с. 592-605
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ, ЛЕТУЧИЕ КОМПОНЕНТЫ И ЭЛЕМЕНТЫ-ПРИМЕСИ МАГМАТИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ КУРАМИНСКОГО РУДНОГО РАЙОНА, СРЕДИННЫЙ ТЯНЬ-ШАНЬ: ДАННЫЕ ИЗУЧЕНИЯ ВКЛЮЧЕНИЙ В КВАРЦЕ
© 2010 г. В. Б. Наумов*, В. А. Коваленкер**, В. Л. Русинов |*
*Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН 119991 Москва, ул. Косыгина; e-mail: naumov@geokhi.ru **Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017Москва, Старомонетный пер., 35; e-mail: kva@igem.ru Поступила в редакцию 25.12. 2008
Исследованы расплавные и флюидные включения во вкрапленниках 6 образцов кварца из магматических пород эффузивной (игнимбриты, риолиты) и субвулканической (гранит-порфиры) фаций, развитых в пределах Лашкерекской мульды Кураминского рудного района, Срединный Тянь-Шань. Использованы методы гомогенизации включений и анализ стекол более 40 включений с помощью электронного и ионного микрозонда. Химический состав этих включений типичен для магматических расплавов кислого состава. В среднем он равен (в мас. %): 72.4 SiO2, 0.06 TiO2, 13.3 Al2O3, 0.95 FeO, 0.03 MnO, 0.01 MgO, 0.46 CaO, 3.33 Na2O, 5.16 K2O, 0.32 F, 0.21 Cl. Для всех включений характерно значительное преобладание калия над натрием (в среднем отношение K2O/Na2O = 1.60). Сумма компонентов в расплавных включениях в 5 образцах составила в среднем 95.3 мас. %, что указывает на возможное содержание воды в расплаве в среднем не менее 3—4 мас. %. Содержание воды в расплавных включениях, определенное на ионном микроанализаторе, равно 2.0 мас. % для одного образца и 6.6 мас. % для второго образца. При анализе рудных элементов в расплавных включениях установлены высокие содержания Sn (до 970 ppm), Th (19— 62 ppm, в среднем 47 ppm), U (9—26 ppm, в среднем 18 ppm) и очень низкие содержания Eu (0.01 ppm). В образце гранит-порфира в кварце обнаружены расплавные включения двух различных составов: силикатного и хлоридного, причем преобладающими являются вторые. Как правило, в солевых включениях помимо хлоридов натрия и калия присутствуют один или несколько анизотропных кристаллов и рудная фаза. Температуры гомогенизации солевых расплавных включений весьма высокие — от 680 до 820°С. В кварце игнимбрита наряду с силикатными включениями с температурами гомогенизации 820—850°С обнаружено первичное флюидное включение водного раствора с соленостью 3.7 мас. % экв. NaCl и очень высокой плотностью — 0.93 г / см3. Расчет флюидного давления при температуре образования кварца дает высокие значения 6.5—8.3 кбар, что сопоставимо с полученными нами ранее значениями для других регионов мира (Италия — 2.6—4.3 кбар, Монголия — 3.7 кбар, Центральная Словакия — 3.3—8.7 кбар, Восточная Словакия — 3.3—9.6 кбар). В кварце другого образца игнимбрита изучены необычные расплавные включения, в которых помимо газовой фазы и прозрачного стекла находятся сферические рудные глобулы (FeO = 81.2 мас. %) с высоким содержанием SiO2 (9.9 мас. %). Глобулы растворяются в силикатном расплаве в узком температурном интервале при 1050—1100°С, а полная гомогенизация включений происходит при температурах 1140°С и выше. По совокупности всех результатов изучения этих включений сделан вывод о протекании ликвационных процессов в высокотемпературной кислой магме с отделением рудных капель существенно железистого состава.
Проблема источников рудных компонентов и флюидов все еще остается недостаточно раскрытой, несмотря на значительный объем изотопных и тер-мобарогеохимических исследований, проведенных в мире в последние годы на месторождениях различных генетических типов. Особенно большие неопределенности касаются месторождений относительно древнего возраста, поскольку их длительная послерудная история оставляет много возможностей для искажения первичных признаков, характеризующих собственно рудогенез. В то же время имеются уникальные примеры, одним из которых является Кураминский рудный район палеозойского возраста, в которых известны месторождения с прекрасно сохранившимися характеристическими осо-
бенностями золото-медно-порфировых и эпитер-мальных золоторудных месторождений и отсутствием видимых признаков последующих их изменений (кроме гипергенных). Нами были исследованы расплавные и флюидные включения в кварце из магматических пород как эффузивной (игнимбриты, рио-литы), так и субвулканической (гранит-порфиры, риолит-порфиры) фаций, развитых в пределах Лашкерекской мульды. Их образование связывается с магматической активностью послебатолитового этапа развития региона. С этими магматическими породами пространственно и во времени ассоциируют крупные эпитермальные месторождения Коч-булакского (Аи-А§-Те) и Лашкерекского (А§-РЬ^п)
68°30' 70° 70°30'
3
+к/ +\ X
2
41°30'
Рис. 1. Схематическая геологическая карта Кураминского региона [по 1].
1 — четвертичные отложения; 2 — дайковые пояса (диабазы, фельзиты); 3 — липаритовая вулкано-плутоническая формация С3-Р1; 4 — гранит-порфиры С3; 5 — андезит-дацитовая вулкано-плутоническая формация С2_з; 6 — гранодио-риты, граниты и диориты карамазарского типа; 7 — вулканические породы С2; 8 — карбонатные породы Dз-Cl; 9 — гра-нодиорит- и гранит-порфиры 0-8; 10 — сланцы, роговики, спилиты; 11 — разломы; 12 — глубинные разломы (а) и надвиги (б); 13—17 — типы месторождений и их номера: 13 — Аи—А?; 14 — Си—Мо—Аи; 15 — Pb—Zn—флюорит; 16 — и; 17 — W, Мо. Месторождения: 1 — Кочбулак, 2 — Кайрагач, 3 — Кызыл-Алма, 4 — Актурпак, 5 — Каульды, 6 — Арабулак, 7 — Школьное, 8 — Апрелевка, 9 — Актепе, 10 — Акчасай, 11 — Алмалыкский рудный район (Кальмакыр, Сарычеку, Дальнее), 12 — Наугарзан, 13 — Лашкерек, 14 — Канимансур, 15 — Кансай, 16 — Алтын-Топкан, 17 — Кургашинкан, 18 — Чаули, 19 — Алатаньга, 20 — Майлитакан, 21 — Адрасман, 22 — Янгикан. Прямоугольником показан район, в котором были отобраны изученные образцы.
рудных полей, а также многочисленные проявления рудной (Аи, А?, Си, РЬ, Zn, В1, 8п) минерализации.
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЗИЦИИ И МАГМАТИЗМА КУРАМИНСКОГО РУДНОГО РАЙОНА
Геологическая позиция Кураминского рудного района (рис. 1), расположенного на северном скло-
не Кураминского хребта, определяется принадлежностью к структурам восточной части протяженного, простирающегося в пределах Срединного Тянь-Шаня, Бельтау-Кураминского вулкано-плутониче-ского пояса. В геотектонических реконструкциях он рассматривается как окраинно-континенталь-ный вулканический пояс андийского типа, который сформировался в среднем карбоне—перми. Магматические процессы в регионе широко проявились в течение всего палеозоя, достигнув макси-
мума в его конце. Считается, что в этом регионе проявлено 4 этапа магматической активности: до-батолитовый, батолитовый, малых (порфировых) интрузий и дайковый [2]. По последним данным определения изотопного возраста основная часть даек образовалась синхронно с комплексом малых интрузий и может быть объединена с ним в один этап. Именно с послебатолитовым этапом связывается период активности порфирово-эпитермаль-ных рудообразующих систем.
Общая направленность эволюции палеозойского магматизма в районе характеризуется нарастанием кремнекислотности и щелочности магм [3]. Вместе с ростом степени магматической дифференциации увеличивалась и флюидонасыщенность расплавов, достигшая максимума в магмах послебатолитового этапа. Высокая флюидонасыщенность отразилась в развитии эксплозивного вулканизма и образовании огромных объемов игнимбритов, туфов, а также трубок взрыва с флюидизацией вмещающих вулканитов. Породы этого этапа представляют наибольший интерес для интерпретации магматизма района и связи с ним рудной минерализации.
Кураминский рудный район характеризуется разнообразной металлогенией. Здесь известны многочисленные месторождения Au, Ag, Mo, W, Cu, Pb, Zn, U, других металлов, флюорита (подписи к рис. 1). Исключительно высокая рудонасыщен-ность связывается с позицией района, расположенного в узле пересечения тектонических структур глубокого заложения. Уникальность этого района связана также и с тем, что он является одним из редких примеров палеовулканических областей с хорошо сохранившимися эпитермальными месторождениями позднепалеозойского возраста [4, 5].
В рассматриваемом районе после формирования вулканического андезит-дацитового комплекса (С2-3) его породы были прорваны штоками, дайками порфировидных гранитоидов и субвулканическими телами флюидальных трахилипаритов и игнимбритов (С3—Р1). Флюидальные трахилипа-риты и игнимбриты образуют Лашкерекский массив, расположенный в кровле гранитоидного плутона и являющийся частью более обширной Ак-шуранской вулканотектонической структуры. К периферии массива приурочены выходы многочисленных даек кварцевых порфиров, фельзитов и трубообразные тела эксплозивных брекчий.
ИЗУЧЕННЫЕ ОБРАЗЦЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Расплавные и флюидные включения исследовались в образцах магматических пород, характеризующих: 1) игнимбриты Лашкерекского массива (отобраны из краевой части массива в верховьях р. Янгоклы — образцы 28, 94, 98, 1119), 2) гранит-порфиры из двух комагматичных даек (отобраны из дайки в верховьях р. Параксай — обр. 217 и из
дайки в долине р. Майликотан в районе Камчик-ского перевала — обр. 682). В образцах, следовательно, представлена как эффузивная фация (игнимбриты, риолиты), так и субвулканическая фация (гранит-порфиры). В исследованных образцах породы почти не затронуты вторичными изменениями за исключением раскристаллизации стекла в кварц-полевошпатовый агрегат.
Термометрическое исследование расплавных включений проводилось в микромуфеле с платиновым нагревателем с точностью измерений ±10°С, при этом использовался метод закалки [6]. Для анализа силикатного стекла и дочерних кристаллических фаз во включениях использованы электронные микроанализаторы "Camebax Micro-beam" и "Cameca SX-100" при следующих условиях: ускоряющее напряжение 15 кВ, ток 30 нА, развертка в растр 12 х 12, 5 х 5 и 2 х 2 мкм при исследовании стекол, 2 х 2 мкм при определении кристаллических фаз. Точность определения элементов при их содержаниях > 10 мас. % составляла 2 отн. %, пр
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.