ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2014, том 56, № 3, с. 195-228
УДК 553.412.4:553.521
МИНЕРАЛЬНЫЕ ТИПЫ ЗОН ГИДРОТЕРМАЛЬНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ДУКАТСКОГО РУДНОГО ПОЛЯ И ИХ СООТНОШЕНИЯ С ЛЕЙКОГРАНИТАМИ И ЭПИТЕРМАЛЬНЫМИ ЗОЛОТО-СЕРЕБРЯНЫМИ РУДАМИ (СЕВЕРО-ВОСТОК РОССИИ) © 2014 г. Л. Г. Филимонова, Н. В. Трубкин, А. В. Чугаев
Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017, Москва Ж-17, Старомонетный пер., 35 Поступила в редакцию 14.04.2013 г.
В статье представлены данные о размещении зон калиевых и пропилитовых гидротермальных изменений в купольной вулкано-плутонической структуре, контролирующей на Северо-Востоке России позицию Дукатского рудного поля с одноименным уникальным эпитермальным Аи-^-место-рождением. Комплексные минералого-геохимические данные для пород и минералов зон гидротермальных изменений и ассоциирующих интрузий показали, что кварц-ярозит-серицитовые, кварц-пирит-серицитовые, кварц-адуляр-хлоритовые изменения происходили при участии потоков флюидов, связанных со становлением пальцеобразных выступов крупнопорфировых интрузий лейкогранитов повышенной калиевой щелочности в условиях дивергентных плитовых границ риф-тогенного грабена, а кварц-клиноцоизит-кальцитовые, эпидот-хлоритовые, гранат-кальцит-хлоритовые — со становлением аналогичных тел К-№-лейкогранитов в условиях конвергентных плитовых границ, активизированных в связи с формированием краевого Охотско-Чукотского вулканического пояса. Процессы фазовой сепарации и коагуляции отдельных порций восходящих флюидов приводят к образованию и стабилизации малоразмерных частиц самородного серебра и других рудных компонентов, способных вовлекаться в потоки вторичных гидротерм и рудообразующих флюидов. Данные изотопного состава Бг, Мё и РЬ пород и минералов зон гидротермальных изменений, ассоциирующих интрузий и продуктивных рудных тел месторождения Дукат показали, что их компоненты были заимствованы из областей ювенильной континентальной коры, преобразованной в домеловые периоды эндогенной активности. Компоненты нерудных минералов калиевых и пропи-литовых гидротермальных изменений и ассоциирующих интрузий были заимствованы из глубинных областей, различающихся величинами и 143Мё/144Мё при близких значениях и/РЬ, ТЬ/РЬ. Халькофильный свинец продуктов гидротермальной деятельности и меланократовых включений лейкогранитов был заимствован из областей с повышенными величинами И/РЬ, ТЬ/РЬ.
БО1: 10.7868/80016777014030010
ВВЕДЕНИЕ
Многолетние исследования геологического строения различных типов эпитермальных месторождений благородных и цветных металлов показали, что их рудные тела и гидротермальные изменения вмещающих пород развиваются в рамках рудообразующих систем на площадях размером до несколько десятков км2 (Sillitoe, 1975; Grant, Ruiz, 1988; White, Hedenquist, 1990; Sander, Einaudi, 1990; Hayba et al., 1997; Жариков и др., 1998; и др.). В эпитермальных Au-Ag-месторож-дениях, связанных с развитием вулканогенных кальдер, приповерхностные гидротермальные изменения обычно составляют с продуктивными рудными телами практически единые плащеоб-разные зоны значительной протяженности. В рудных полях, связанных с положительными вул-
Адрес для переписки: Л.Г. Филимонова. E-mail: flg@igem.ru
кано-плутоническими структурами, зоны гидротермальных изменений иногда оторваны от рудных тел на значительные расстояния. Они отличаются разнообразием минерального состава, появлением скарнов и скарноидов с марганцевыми минералами. Данные о геологическом положении зон гидротермальных изменений, минеральном составе и изотопно-геохимических характеристиках их пород и минералов используются для построения моделей эволюции гидротермальных рудообразующих систем, для разработки схем классификаций месторождений и критериев прогнозирования скрытой продуктивной минерализации.
В предлагаемой статье приводятся новые ми-нералого-геохимические и изотопные данные для минералов и пород ранее выделенных зон гидротермальных изменений Дукатского рудного поля (Филимонова, 2002, 2004; Филимонова, Трубкин, 2004). Они позволили выделить минеральные ти-
пы гидротермальных изменений и оценить роль минералообразующих процессов областей разгрузки восходящих флюидов в сложной цепи событий, приведших к образованию уникальных концентраций благородных и цветных металлов.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
ДУКАТСКОГО РУДНОГО ПОЛЯ
Ли-Л§-месторождение Дукат относится к уникальным объектам по запасам серебра и золота: соответственно 17 тыс. т и 40 т, при средних их содержаниях 500 и 1 г/т (Бростовская и др, 1974); Наталенко, Константинов, 2010). Оно располагается на Северо-Востоке России в области пересечения внешней зоны Охотско-Чукотского краевого вулканического пояса и субмеридионального Балыгычан-Сугойского рифтогенного грабена. Эти две меловые геологические структуры развивались в краевой области Азиатской платформы на пермо-триасовых миогеосинклинальных отложениях верхоянского комплекса золотоносной Яно-Колымской складчатой системы. Ширина субмеридиональной структуры достигает 50 км, а протяженность — около 200 км (фиг. 1а, врезка). Рудное поле площадью около 50 км2 располагается в центральной части грабена в области пересечения протяженных различно ориентированных региональных разломов и совпадает с вулкано-купольным поднятием (фиг. 1а). Геометрический центр последнего фиксируется пальцеобразным выступом интрузии лейкогранитов повышенной калиевой щелочности, а кольцевые разломы и периферические зоны — периклинальным залеганием позднемеловых отложений, штоками и дайками К-Ма-лейкогранитов. Границы рудного поля маркируются геохимическими аномалиями
(1—5 г/т), Ли (>0.15 г/т), суммы цветных металлов (>10 г/т), К и ТЬ, зафиксированных АГСМ, а также отрицательными полями силы тяжести (Константинов и др., 1998).
Аномальный характер глубинного строения грабена заключается в том, что отчетливые сейсмические отражения, связанные с плотностными неоднородностями метаморфизованных пород фундамента и меловой вулканогенно-осадочной толщи, установлены только в интервале 0—7 км от поверхности (Структура и строение..., 2007). На глубинах 70 и 88 км установлены квазигоризонтальные подкоровые поверхности, свидетельствующие о возможности заложения грабена на глубине 70—75 км. Наличие под уникальной по рудоносному потенциалу структурой участков сейсмической прозрачности предполагает переработку материала земной коры в процессах корово-мантийного взаимодействия (Сидоров и др., 2012).
На современной поверхности рудного поля преобладают стратифицированные породы ран-немеловой угленосной вулканогенно-осадочной
толщи, сформированные в условиях рифтогенно-го грабена и активизации субмеридиональных разломов. По особенностям своего строения и суммарной мощности более 4000 м вулканоген-но-осадочная толща Балыгычан-Сугойского прогиба не имеет аналогов среди других похожих по происхождению толщ современных континентальных окраин. Пачки игнимбритов, мелкопорфировых, афировых и флюидальных калиевых риолитов аскольдинской свиты, составляющие основание толщи, преобладают в южной, относительно приподнятой части рудного поля, где обнажаются фрагменты пермо-триасовых метаморфических пород фундамента. В северной части рудного поля, отделенной от южной системой субширотных нарушений Буюндино-Гижигинской зоны разломов, распространены переслаивающиеся толщи песчаников, гравелитов, угленосных аргиллитов и алевролитов. Они содержат силлы базальтов, афировых, олигофи-ровых, флюидальных риолитов, относимых к ас-кольдинской свите.
Позднемеловые стратифицированные вулка-ногенно-осадочные толщи, образованные синхронно со становлением Охотско-Чукотского краевого вулканического пояса, распространены на флангах рудного поля. Они представлены тер-ригенными образованиями, толщами андезитов каховской и игнимбритов, мелкопорфировых и флюидальных риодацитов шороховской свит общей мощностью до 1200 м. В основании этой толщи залегает горизонт конглобрекчий мощностью до 100 м. Его фрагменты обнажаются на западном фланге рудного поля.
Меловые вулканогенно-осадочные толщи прорваны пальцеобразными выступами интрузий лей-когранитов, редких габброидов. Интрузии и стратифицированные вулканиты составляют породы двух вулкано-плутонических комплексов. Крупнопорфировая интрузия лейкогранитов повышенной калиевой щелочности и калиевые риолиты асколь-динской свиты составляют рифтогенный вулка-но-плутонический комплекс, образованный в условиях дивергентных плитовых границ. и-РЬ-возраст невадитов, определенный по акцессорному циркону, составляет 131.9 ± 2 млн лет (Петров и др., 2006). Химический состав лейкогранитов отличается низкими содержаниями оксидов Са, М§, Fe, повышенной калиевой щелочностью (Филимонова и др. 2006).
Крупнопорфировые интрузии умеренно-глиноземистых К-Ма-лейкогранитов и риолиты, ри-одациты шороховской свиты северной части рудного поля, составляют вулкано-плутонический комплекс, развитый в условиях границ конвергентных плит тыловой зоны краевого вулканического пояса. ЯЬ-8г-возраст интрузий составляет 84 ± 4 млн лет (Чернышев и др., 2005). На глубине
(а)
62° с
Охотское море '155° в \
0
^ " ^ У , _^ у/ у *-
V 2 км
(б)
1 2
3
V/■■,■■; 4 5
у у
+а+б*в
9
10 11
12 13
О
28
Э
14
15
16
17
18
19
20 21 22 23
1000 24
Фиг. 1. Схема геологического строения (а), орографическая схема (б) Дукатского рудного поля и его расположение на северо-востоке России (а, врезка).
1 — триас-юрские осадочно-метаморфические породы основания рифтогенного грабена; 2—3 — стратифицированные породы раннемеловой вулканогенно-осадочной толщи: калиевые риолиты аскольдинской свиты (2), угленосные алевролиты, песчаники омсукчанской свиты (3); 4—6 — стратифицированные породы позднемеловой вулканогенно-осадочной толщи: конгломераты (4), андезиты, андезито-базальты каховской свиты (5), риодациты шороховской свиты (6); 7 — малые интрузии: раннемеловые лейкограниты-невадиты повышенной калиевой щелочности (а), позднемеловые К-Ыа лейкограниты-невадиты (б) и габброиды (в); 8 — палеогеновые дайки базальтов; 9—11 — зоны гидротермальных изменений: кал
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.