УДК 553.065.1549.08549.612;549.623.7
КВАРЦ-СЕРИЦИТОВЫЕ МЕТАСОМАТИТЫ И АРГИЛЛИЗИТЫ Au-Mo-Cu МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПЕСЧАНКА (ЧУКОТКА)
© 2015 г. Л. И. Марущенко*, И. А. Бакшеев*, Е. В. Нагорная**, А. Ф. Читалин***, Ю. Н. Николаев*, И. А. Калько*, В. Ю. Прокофьев****
*Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
119234, Москва, Воробьевы горы, ГСП-1 **Государственный геологический музей им. В.И. Вернадского РАН 125009, Москва, Моховая ул., д. 11, стр. 11 *** ООО "Региональная горнорудная компания" 115035, Москва, ул. Садовническая, 4 ****Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017, Москва, Ж-17, Старомонетный пер., 35 Поступила в редакцию 22.07.2014 г.
Аи-Мо-Си-порфировое месторождение Песчанка и рудное поле Находка, входящие в состав Баим-ской рудной зоны в Западной Чукотке, пространственно связаны с монцонитоидами раннемелово-го егдыкгычского комплекса. На месторождениях и проявлениях установлены два типа кварц-сери-цитовых метасоматитов (КСМ): (I) хлорит-кварц-мусковитовые породы с борнитом и халькопиритом (мезотермальный или порфировый тип); (II) турмалин-кварц-карбонат-мусковит ± фенгитовые породы, сопровождающиеся жилами с полисульфидной минерализацией (субэпитер-мальный или переходный тип) и карбонат-кварц-иллитовые аргиллизиты — породы с жилами, содержащими благороднометальное оруденение (эпитермальный тип). Хлорит кварц-серицитовых пород эволюционирует от шамозита к клинохлору, что обусловлено ростом активности сульфидной серы в минералообразующем флюиде и осаждением сульфидных минералов. Клинохлор КСМ-1 существенно обеднен кремнеземом по сравнению с клинохлором аргиллизитов. Химический состав мусковита кварц-серицитовых метасоматитов I и II типа не различается. Установлена эволюция состава карбонатов кварц-серицитовых пород II типа (кальцит ^ доломит ^ сидерит), обусловленная сначала увеличением активности С02, а затем снижением активности сульфидной серы в минералообразующем флюиде. По содержанию Мп эти карбонаты близки к таковым в плутоногенных золотоносных березитах-лиственитах. Иллит аргиллизитов менее глиноземистый по сравнению с ил-литом вулканогенных Au-Ag-месторождений. Однако карбонаты этих пород — родохрозит и высокомарганцовистый доломит — идентичны карбонатам кварц-иллитовых пород вулканогенных Аи-Ag-месторождений.
БОТ: 10.7868/8001677701503003Х
ВВЕДЕНИЕ
Медно-порфировые месторождения являются основным источником меди в мире. В России они расположены в складчатых областях Урала, Кузнецкого Алатау, Восточных Саян, Чукотки, Си-хотэ-Алиня и Камчатки. К наиболее крупным месторождениям относятся Аксуг в Тыве и Песчанка на Чукотке. Последнее вместе с рудным полем Находка (РПН) входит в состав Аи-Мо-Си Баим-ской рудной зоны, расположенной в 200 км к югу от г. Билибино. Рудная зона включает четыре медно-порфировых рудных поля (с севера на юг): Юрях (РПЮ), Песчанка (общие запасы меди ~6 млн т), Находка (РПН) (~3 млн т) (Читалин и др., 2013) и Омчак, которые были открыты в конце 60-х—начале
Адрес для переписки: Л.И. Марущенко. E-mail: luba.rogacheva@gmail.com
70-х гг. прошлого века, разведывались и изучались до начала 90-х гг. (Мигачев и др., 1984; Мигачев и др., 1995; Каминский, 1989; Шаповалов, 1990; Волчков, 1982). В 2009 г. поисковые и разведочные работы возобновились, и вместе с ними появилась возможность продолжения научных исследований в этом районе.
На медно-порфировых месторождениях выделяют несколько типов метасоматитов: биотит-ка-лишпат-кварцевые породы, пропилиты, кварц-серицитовые метасоматиты и аргиллизиты. Первые слагают внутренние зоны метасоматического ореола, с ними сопряжена незначительная часть Мо-Си-минерализации. Внешняя зона ореола сложена безрудными пропилитами. Кварц-сери-цитовые метасоматиты располагаются как внутри ореола биотит-калишпат-кварцевых пород, так и
Фиг. 1. Схема расположения рудных полей Баимской зоны.
1 — рудные поля: I — Юрях, II — Песчанка, III — Находка, IV — Омчак; 2—5 — метасоматиты: 2 — кварц-биотит-калишпатовые породы, 3 — пропилиты, 4 — кварц-серицитовые породы в кварц-биотит-кали-шпатовых метасоматитах; 5 — аргиллизиты; 6 — тектонические нарушения.
непосредственно над ним и сопровождают порфировое оруденение. Эпитермальная благородно-метальная минерализация связана с аргиллизита-ми. Кроме того, на молибден-медно-порфировых месторождениях зачастую развита карбонат-полисульфидная ассоциация (Corbett, Leach, 1998), которую в литературе рассматривают как "переходную" от порфирового оруденения к эпитермально-му. Р. Силлито (Sillitoe, 2010) предложил называть ее субэпитермальной, подразумевая расположение ниже зоны эпитермального оруденения. На большинстве медно-порфировых месторождений, сопряженных с гранодиоритами, этот тип минерализации пространственно находится в зоне пропили-
тизации. Примером месторождения, сопряженного с монцонитоидами, на котором отмечено субэпи-термальное оруденение, служит Маунт-Милиган в Канаде, где жилы и прожилки сопровождаются ме-тасоматитами, сложенными кварцем, хлоритом, серицитом, турмалином, карбонатами (Le Fort et al., 2011). Аналогичные по минеральному составу метасоматиты, сопровождаемые жилами и прожилками с галенитом, сфалеритом, халькопиритом, обнаружены нами на месторождении Песчанка и рудном поле Находка, но в пределах интрузива. На месторождении Весеннее в рудном поле Находка кварц-карбонатные жилы с благородноме-тальным оруденением локализованы в кварц-ил-литовых метасоматитах с карбонатом с повышенным содержанием марганца.
Цель работы — на примере месторождения Песчанка и рудного поля Находка выявить минералогические особенности кварц-серицитовых метасоматитов с порфировым и субэпитермаль-ным оруденением, показать различия между ар-гиллизитами порфировых и вулканогенных золото-серебряных месторождений.
КРАТКИИ ОЧЕРК ГЕОЛОГИЧЕСКОГО
СТРОЕНИЯ, МЕТАСОМАТИТЫ И РУДЫ
Баимская рудная зона является частью Олой-ской металлогенической зоны, где Аи-Мо-Си-порфировые системы формировались в обстановке континентальной островной дуги. Порфировое оруденение приурочено к раннемеловому егдык-гычскому магматическому комплексу, тела монцо-нитоидов которого прорывают вулканогенные и вулканогенно-осадочные породы верхней юры (фиг. 1). Более подробно геологическое строение зоны и отдельных месторождений и рудных полей рассмотрено в статье (Николаев и др., в печати).
На месторождениях и проявлениях Баимской зоны выделяется 4 типа метасоматических пород: (1) кварц-биотит-калишпатовые метасоматиты (БККМ), (2) пропилиты, (3) кварц-серицитовые метасоматиты (КСМ), (4) аргиллизиты.
Кварц-биотит-калишпатовые метасоматиты образуют внутреннюю зону метасоматического ореола месторождений и преобладают на месторождении Песчанка и проявлениях РПЮ. Пропилиты установлены на всех объектах Баимской зоны; они слагают внешнюю зону метасоматическо-го ореола, замещая интрузивные, вулканические и вулканогенно-осадочные породы. Распространенность КСМ увеличивается от РПЮ к РПН, что, вероятно, связано с уменьшением эрозионного среза рудных полей. В пределах РПЮ КСМ встречаются крайне редко. На месторождении Песчанка они образуют зоны внутри БККМ, а в РПН — слагают основной объем метасоматитов. В РПН широко развиты карбонат-кварц-иллитовые метасомати-
ты, с которыми связано благороднометальное ору-денение месторождения Весеннее. Метасоматиты с иллитом относят к аргиллизитам (Жариков и др., 1998). Ни на Песчанке, ни на проявлениях рудного поля Юрях метасоматиты с иллитом не были обнаружены. В рудном поле Омчак метасоматиты аргиллизитовой формации представлены кальцит-адуляр-хлоритовыми породами.
Mo-Cu-порфировое оруденение приурочено к БККМ и КСМ и представлено вкрапленностью и штокверками кварцевых жил и прожилков с борнитом, халькопиритом, молибденитом, пиритом и беститанистым магнетитом. Среднее содержание Cu и Mo в рудах месторождений Песчанка и Находка 0.53% и 140 г/т и 0.34% и 54 г/т соответственно (Читалин и др., 2013). Модельный Re/Os возраст молибденита месторождения Песчанка и РПН составляет 142.6 ± 6.9 и 143.3 ± 3.0 млн лет (Бакшеев и др., 2014) соответственно, что в пределах погрешности близко к возрасту интрузивных пород егдыкгычского комплекса 139.5 ± 0.5 — 140.3 ± 0.5 млн лет (Котова и др., 2012). Минералы карбонат-полисульфидной ассоциации слагают жилы и прожилки в БККМ и КСМ. Главными рудными минералами являются галенит и сфалерит при подчиненных халькопирите и теннанти-те-тетраэдрите; крайне незначительно развиты энаргит, минералы Se и Te (гессит, самородный теллур), самородное золото. Промышленное эпи-термальное оруденение, сопряженное с карбо-нат-кварц-иллитовыми метасоматитами, установлено только на южном фланге РПН на месторождении Весеннее (среднее содержание в рудах Au 2.9 г/т, Ag 56 г/т, Pb + Zn 0.9% и Cu 0.15%). Руды сложены высоко-мышьяковистым пиритом (до 10 мас. % As), сфалеритом, галенитом, халькопиритом, цинкистым теннантитом до серебросо-держащего (4 мас. % Ag) цинкистого тетраэдрита, низкопробным самородным золотом, электру-мом и гесситом; редкие — штютцит, пирсеит, акантит. Самородное золото (пробность 756—857) и электрум (657—743) слагают вростки и выполняют трещины в пирите, галените, блеклых рудах и образуют тесные срастания с гесситом. В рудном поле Омчак наряду со стандартной молибден-медно-порфировой минерализацией выявлена серебряная минерализация, представленная науман-нитом, селенистым пирсеитом (до 4 мас. % Se) и акантитом, кроме того, установлен редко встречающийся альгодонит (Николаев и др., в печати).
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Электронно-микроскопические исследования породообразующих минералов и определение их химического состава проводились в лаборатории локальных методов исследования вещества геологического факультета МГУ при помощи сканирующего электронного микроскопа Jeol JSM-
6480LV с энергодисперсионным INCA-Energy 350 и волновым INCA Wave-500 спектрометрами. Фотографии в отраженных электронах получены при ускоряющем напряжении 20 кВ и силе тока ~2 нА. Химический состав минералов определен с помощью ЭДС-спектрометра при ускоряющем напряжении 2
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.