ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2015, том 57, № 3, с. 195-220
УДК 552.3:553.491
МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ТАРТАЙСКОГО МАССИВА, ВОСТОЧНО-СИБИРСКАЯ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКАЯ ПРОВИНЦИЯ
© 2015 г. М. Ю. Подлипский*, А. С. Мехоношин**, ***, Н. Д. Толстых*, А. В. Вишневский*****, Г. В. Поляков*
*Институт геологии и минералогии СО РАН 630090, Новосибирск, пр. Ак. Коптюга, 3 **Институт геохимии СО РАН 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1а ***Иркутский государственный технический университет 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83 ****Новосибирский государственный университет 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 2 Поступила в редакцию 27.05.2014 г.
Тартайский ультрамафит-мафитовый массив расположен в средней части Восточно-Сибирской ме-таллогенической (ЭПГ-Си-№) провинции (728—712 млн лет) южного обрамления Сибирского кра-тона. Он принадлежит к дунит-перидотит-пироксенит-габбровой формации и сопровождается ЭПГ-Си-№-минерализацией малосульфидного типа. Массив образовался при фракционной кристаллизации магмы пикритового состава и сложен верлитами, дунитами, плагиоверлитами и оли-виновыми меланогаббро. Состав оливина закономерно изменяется от Fo89 9 в дунитах до Fo8з в ме-ланократовых оливиновых габбро, клинопироксен соответствует авгиту. Хромшпинелиды кристаллизовались при низкой степени окисления и обладают высокой железистостью. В верлитах присутствует рассеянная вкрапленность сульфидов (пентландит и хизлевудит), которая сопровождается повышенными концентрациями элементов платиновой группы (ЭПГ). Пентландит является высокожелезистым, он обеднен 8 и содержит значительные концентрации Со. Эти показатели и ассоциация пентландита с хизлевудитом свидетельствуют о формировании сульфидной минерализации в широком температурном диапазоне (600—400°С) при низкой активности серы 82 от — 16 до —9). Минералы ЭПГ (МПГ) представлены 1г-содержащим сперрилитом, Рё-Си-$Ь-соединениями переменного состава, Р1^е-Си- и Р^Си-сплавами. Рудоформирующая система эволюционировала от существенно никелистой на раннемагматическом этапе при формировании рассеянной минерализации до значительно обогащенной медью на постмагматическом этапе. Ассоциация МПГ в шлиховых ореолах отличается от коренной минерализации большим разнообразием минеральных видов и характеризуется присутствием минералов тугоплавких платиноидов. Сперрилит в шлиховых ореолах Тартайского массива является поисковым критерием для обнаружения в массиве коренных Си-№-сульфидных руд.
БО1: 10.7868/80016777015030041
ВВЕДЕНИЕ
Исследованиями последнего десятилетия в до-кембрийских структурах южного обрамления Сибирского кратона выделена и активно изучается Восточно-Сибирская металлогеническая провинция (ВСП) с многочисленными, в том числе промышленными, платинометально-медно-ни-келевыми (ЭПГ-Си-№) месторождениями и ру-допроявлениями, связанными с ультрамафит-ма-фитовыми магматическими комплексами докем-брийского возраста (728—710 млн лет). ВСП
Адрес для переписки: М.Ю. Подлипский. E-mail: maxim@igm.nsc.ru
включает рудопроявления Канского (Кингашское месторождение) и Бирюсинского (Гутаро-Удин-ский и Барбитайский рудные узлы в Алхадырском террейне) блоков, а также Байкало-Патомского перикратонного прогиба (Йоко-Довыренский плутон). Эти объекты изучались многими исследователями (Конников, 1986; Кислов, 1998; Глазунов и др., 2003; Орсоев и др., 2003; Гертнер и др., 2005; Поляков и др., 2006; Мехоношин, Колотилина, 2009; Мехоношин и др., 2011; Поляков, Изох, 2011; Ро\уакоу а1, 2011; Юричев и др., 2013; Арискин и др., 2009, 2012). В результате этих работ было установлено, что ультрамафит-мафитовые комплексы ВСП, вмещающие Си-№-руды, относят-
ся к дунит-перидотит-пироксенитовой (Мехоно-шин и др., 2011) или дунит-перидотит-пироксе-нит-габбровой формации (Поляков и др., 2013). Возраст их формирования (U-Pb- и Ar-Ar-данные) отвечает позднему рифею (728—710 млн лет) (Арис-кин и др., 2012; Ernst et al, 2012; Поляков и др., 2013). Сходство минералого-геохимических особенностей этих рудоносных комплексов свидетельствует об их генетической общности. Выявлено, что исходные расплавы, из которых они формировались, по составу были близки к пикритам (Мехоношин, Колотилина, 2006; Мехоношин и др., 2011; Поляков и др., 2013; Арискин и др., 2009).
Вместе с тем для отдельных рудоносных массивов различных ареалов ВСП иногда выявляются особые, принципиально важные петролого-фор-мационные и минералого-геохимические черты, включающие сопутствующую ЭПГ-Си-№-мине-рализацию. Одним из таких массивов, в целом типичным для Восточно-Сибирской металлогениче-ской провинции, но обладающим весьма важными для оценки рудной продуктивности ВСП особенностями, является Тартайский интрузив, расположенный в средней части провинции в структурах Алхадырского террейна. В шлиховых пробах на площади этого массива установлена платино-метальная минерализация, в которой преобладает сперрилит. Наряду с этим в самом Тартайском массиве выявлена не связанная с сульфидными рудами, а локализованная непосредственно в верлитах платино-палладиевая минерализация, представленная сперрилитом PtAs2, Pd-Cu-Sb-соединения-ми и Pt-Fe-Cu-сплавами (Мехоношин и др., 2013). Наличие такой минерализации сближает Тартайский массив с расслоенными ультрамафит-мафи-товыми комплексами, сопровождающимися пла-тинометальными месторождениями малосульфидного типа. Это повышает его значение для оценки рудной продуктивности Восточно-Сибирской провинции в целом.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Анализы минералов проводились в Институте геологии и минералогии СО РАН (ИГМ СО РАН) на сканирующем электронном микроскопе LEO 1430 VP с EDS приставкой Oxford (идентификация минералов) и микроанализаторе Camebax-mi-cro (аналитики Л.Н. Поспелова, О.А. Хмельнико-ва) при напряжении 20 kV, текущем токе 20—30 мА и длительности измерения 10 секунд на каждой аналитической линии. Для анализа хромшпинели-дов использовалась стандартная программа. При анализе минералов элементов платиновой группы (МПГ) в качестве стандартов для определения Pt, Ir, Os, Pd, Rh, Ru и Ni использовались чистые металлы, для As — InAs, для Cu, Fe и S — CuFeS2, для Co и Ni — сплав FeNiCo, для Sb — Sb2S3. Выбраны следующие аналитические линии: La — для Pt, Ir,
Pd, Rh, Ru, As; Ka - для S, Fe, Ni, Cu, Co; Ma - для Os. Пределы обнаружения элементов (мас. %) следующие: Pt - 0.2; Ir - 0.18; Os, Pd, Ni - 0.05; As -0.06; Rh, Co, Fe - 0.04; Cu - 0.07; S - 0.02. Наложение рентгеновских спектров элементов корректировалось с помощью программы, включающей экспериментально рассчитанные коэффициенты (Лаврентьев, Усова, 1994). Все данные в таблицах приведены с учетом пределов обнаружения элементов. Изучение петрографии (около 300 шлифов) и минералогии пород было проведено при помощи оптической микроскопии, а состав породообразующих минералов определялся на микрозонде JEOL JXA-8100 в ИГМ СО РАН. Анализы петрогенных элементов (составы пород методом РФА), Co, Ni, Cr, Zn, Sr, а также редких и редкоземельных элементов выполнены в Институте геохимии СО РАН (г. Иркутск). Содержания микроэлементов получены методом ИСП-МС на масс-спектрометре ELEMENT 2 (аналитики Е.В. Смирнова, Н.Н. Пахомова). Правильность определения их концентраций контролировалась по международным стандартным образцам дунита СДУ-1 и перидотита JP-1. Содержания Pt и Pd в породах определены сцинтилляционным спектральным эмиссионным анализом (СЭСА) (аналитик С.И. Прокопчук) в Институте геохимии СО РАН (г. Иркутск).
Для решения вопроса о времени формирования рудоносных ультрамафит-мафитовых интрузивов ВСП получены возрастные характеристики Тартайского массива, основанные на U-Pb-изо-топном датировании по цирконам в Центре изотопных исследований ВСЕГЕИ им. А.П. Карпинского (г. Санкт-Петербург) на ионном микрозонде SHRIMP-II. Ar-Ar-геохронологические исследования монофракций биотита проведены в ИГМ СО РАН (г. Новосибирск).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Общая характеристика и состав пород Тартайского массива
Тартайский массив расположен в Гутаро-Удин-ской зоне Алхадырского террейна (Восточный Саян) в средней части ВСП (фиг. 1). Он находится в пределах терригенно-осадочных отложений ал-хадырской свиты, метаморфизованных в условиях амфиболитовой фации. Возраст метаморфизма составляет 600 млн лет (Мехоношин и др., 2011). Вмещающие породы представлены кварцитами, амфиболитами, гранат-кианитовыми гнейсами и карбонатами. В юго-западной и северо-западной частях массив прорывается субщелочными гра-нитоидами огнитского комплекса, имеющими возраст 460 млн лет (Мехоношин и др., 2012); в контактовой зоне наблюдаются маломощные слюдистые оторочки.
Фиг. 1. Схема размещения рудоносных комплексов Восточно-Сибирской металлогенической провинции. 1 — континенты и микроконтиненты; 2 — выходы докембрийского фундамента Сибирского кратона; 3—7 — складчатые области: 3 — рифейские; 4 — рифей-вендские; 5 — раннекаледонские; 6 — позднекаледонские; 7 — чехол Западно-Сибирской плиты; 8 — ультрамафит-мафитовые массивы, содержащие ЭПГ-Си-№ месторождения и рудопроявления; I — Енисейский кряж, II — Саянская зона (Канский и Алхадырский террейны), III — Байкало-Патомский перикратон-ный прогиб.
Интрузив представляет собой линзовидное в плане тело субмеридионального простирания размером около 0.5 х 3 км (фиг. 2). Он дифференцирован и сложен серией пород, варьирующих по составу от дунитов и верлитов с содержаниями М§0 44—45 мас. % (в пересчете на сухой остаток) до плагиоперидотитов и меланократовых оливи-новых габбро (25—28 мас. % М§0) (табл. 1). Ритмичной расслоенности не наблюдается. Наибольшим распространением пользуются верлиты, слагающие большую часть массива. Они представлены оливиновыми мезо- и ортокумулатами с характерной пойкилитовой структурой, обусловленной крупными (до 10—15 мм) ойкокристаллами кли-нопироксена, количество оливина в верлитах составляет 75—80 об. % (фиг. 3б). Дуниты распространены среди верлитов преимущественно в северо-восточной части массива и представляют собой практически мономинеральные оливино-
Фиг. 2. Схема геологического строения Тартайского массива.
1 — дуниты; 2 — верлиты; 3 — плагиоперидотиты
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.