ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2011, том 436, № 3, с. 363-367
= ГЕОХИМИЯ
УДК 550.42
О ПРИРОДЕ РУДОНОСНЫХ ФЛЮИДОВ НА ДАЛЬНЕГОРСКОМ БОРОСИЛИКАТНОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ
(ПРИМОРЬЕ) © 2011 г. В. А. Баскина, Е. О. Дубинина, А. С. Авдеенко
Представлено академиком Д.В. Рундквистом 05.07.2010 г. Поступило 19.07.2010 г.
Впервые проведено изучение изотопного состава кислорода высококалиевых пород дорудных магматических тел из зон промышленного датолитово-го оруденения в скарнах Дальнегорского боросили-катного месторождения, позволяющее уточнить природу рудообразующих флюидов. В специальной литературе преобладали представления о связи да-толитового оруденения с магмами щелочно-базаль-тового очага и породившими его ювенильными флюидами [1—4]. При этом высоко- и ультракалиевые магматические тела, обычно называемые трахитами или латитами, рассматривались как поздние рудоносные фазы щелочно-базальтового очага. Однако минералогические и геохимические исследования этих пород [5] показали, что это были дорудные дайки палеогеновых базальтов, внедрившиеся в зону флюидного канала и служившие проводниками рудообразующих растворов, и в результате переработанные до состояния высококалиевых пород. Переработка осуществлялась нагретыми водными флюидами, обогащенными Ва, К, В и ЯЪ и обедненными малорастворимыми элементами — Zr, МЪ, Та, Ьа, Се. Полученные в данной работе оценки изотопно-кислородных сдвигов и их корреляций в до- и послерудных изверженных породах месторождения подтверждают эти предположения.
Дальнегорское месторождение (44° 34' N и 135°37' Е) расположено в горсте складчатого фундамента, на пересечении северо-восточных, северо-западных и меридиональных систем нарушений (рис. 1). Скарновая залежь длиной 2400 м и прослеженная по падению на 1600 м приурочена к вертикальным пластинам известняков, имеет трубообразную форму, простирание 40°—60° СВ, падение к СЗ под углами 70°—85°. Промышленные датолитовые руды в скарнах вскрыты в интервале глубин от +500 до —560 м. В осадочных породах рамы месторождения, представленных
Институт геологии, рудных месторождений, петрографии и геохимии Российской Академии наук, Москва
смятыми и раздробленными мезозойскими алевролитами, яшмами, кремнистыми сланцами и песчаниками, залегают мелкие покровы и трещинные тела калиевых щелочных базальтов и габброидов с обособлениями лампрофиров. Скарнирование, отложение боросиликатных минералов, внедрение базальтовых даек происходило многократно. Скарны, руды, скопления малых интрузивных тел и даек сосредоточены на площади диаметром менее 2 км, в зоне предполагаемого вертикального "флюидного канала". Непосредственно перед массовым отложением датолита формировались высококалиевые разности апоба-зальтов ("латиты") — как мы полагаем, продукт поздне- и постмагматической преработки даек на путях просачивания минерализованных гидротерм. Скопления латитов в виде даек и мелких лакколитов в зонах отслаивания сосредоточены на площади 1.8 х 0.9 км и прослежены по вертикали примерно на 900 м. Эти тела пространственно совмещены с залежами промышленных руд. За пределами рудных залежей, равно как за пределами месторождения латиты не встречены. Полагая, что дайки являются путями прохождения рудоносных флюидов, для суждения о возможной природе флюидов исследовали в этих породах изотопные составы кислорода и изотопно-геохимические корреляции. Изотопный состав кислорода изучен также в изверженных породах нескольких других групп и в кварц-датолитовых срастаниях из рудных зон.
Изотопный анализ проведен методом фторирования с применением ВгБ5 [6]. Масс-спектро-метрические измерения проведены на изотопном масс-спектрометре ВЕЬТАр1ш "Ртш§ап". Величины 818О выражены относительно международного стандарта погрешность полученных значений ±0.3%о.
Объектом изотопных исследований являлись: 1) предрудные высококалиевые породы (латиты), расположенные непосредственно в зоне скарни-рования и датолитовой минерализации; 2) щелочные базальты, габброиды и их брекчии из осадочной рамы месторождения и 3) пострудные
Рис. 1. Схематический разрез через зону промышленного боросиликатного оруденения Дальнегорского месторождения. 1 — известняки, триас; 2 — кремнистые сланцы и алевролиты горбушинской серии; 3 — ранние скарны; 4 — поздние скарны с промышленным датолитовым оруденением; 5 — щелочные базальты рамы месторождения; 6 — Ма-тра-хиты; 7 — андезиты, палеоген; 8 — граниты долинные; 9 — дайки базальтов и андезито-базальтов; 10 — скопления высококалиевых дорудных латитов в поздних скарнах; 11 — скважины. Вариации величин 518О: 12 — в пострудных дайках базальтов и андезито-базальтов; 13 — в высококалиевых дорудных латитах. Стрелками показана удаленность пробы от линии разреза.
K2O, мас. %
12 г
10 8 6 4 2 0
(а)
о % о
О О
Д А д
Дй
8 10 518O, %%
K/Na
35 -
30 - о
25 - о
20 о
15 -
о
10 -
5 О
0 1
(б)
-ДД—А—
0
-Д—I—
6 8 10 518O, %%
Рис. 2. Изотопно-геохимическая корреляция вмещающих магматических пород Дальнегорского месторождения. 1 — высоко- и ультракалиевые латиты предрудных тел в скарново-датолитовой зоне, 2 — базальты и андезито-базальты по-слерудных даек, 3 — щелочные базальты рамы и базальт-яшмовые агрегаты из зоны гидробрекчий, 4 — габбро и мета-соматиты пород рамы месторождения, 5 — дорудные и пострудные породы.
6
0
2
4
2
4
жильные базальты, расположенные как в непосредственной близости к рудной зоне, так и удаленные от нее на значительное расстояние. Кроме того, были определены величины 818О в сосуществующих кварце и датолите из зоны промышленного оруденения (табл. 1). Полученные изотопно-кислородные данные позволили установить корреляционную связь между изотопно-кислородным сдвигом, отражающим меру воздействия на поро-
ду водного флюида, и содержаниями элементов, являющихся атрибутом предполагаемого рудооб-разующего флюида (рис. 2).
Величины 818О всех исследованных пород понижены по сравнению с величинами, типичными для основных изверженных пород, что указывает на взаимодействие с флюидом, содержащим водный компонент при повышенных температурах. Самые низкие значения 818О установлены в высо-
О ПРИРОДЕ РУДОНОСНЫХ ФЛЮИДОВ
Таблица 1. Химический состав, возраст и 518О изверженных пород Дальнегорского месторождения
365
Компонент Высококалиевые дорудные тела
110/04 110-т 110- св 2122 2527 972
S1Ö2 53.7 52.3 56.6 56.2 54.6 56.0
T1Ü2 1.4 1.2 1.4 1.0 1.0 1.1
AI2O3 18.5 17.5 15.8 14.4 12.5 15.7
FeO* 3.9 5.6 3.0 6.4 3.0 2.9
MgO 2.3 4.5 2.0 2.8 1.9 3.9
CaO 10.7 9.6 7.8 9.2 14.2 7.9
Na2O 0.6 2.1 0.4 0.9 0.2 0.5
K2O 8.2 4.9 10.0 8.2 9.3 9.4
K/Na 9.0 1.5 18.8 6.0 30.7 12.4
Sr 192 474 122 221 169 275
Ba 1152 1157 1028 1926 1984 1921
Rb 256 236 315 296 254 312
Y 18 15 19 16 17 21
Zr 61 65 52 68 54 64
Nb 9 5 9 8 7 9
518ü, %% -1.1 -1.2 -2.9 1.9 -1.8 -1.9
Возраст, млн. лет 57 ± 1.4 53 ± 1.7 57 ± 1.4 56 ± 1.4 58 ± 1.2
Компонент Послерудные дайки базальтов Щелочные габбро и лампрофиры рамы
2441/90 378/87 348/86 1348/88 40/03 38/03 2496/9
SiO2 4.9 5.1 7.0 4.4 45.4 45.4 46.9
TiO2 54 ± 2 53 ± 5 54 ± 2 50 ± 1.2 3.5 3.2 4.3
A12O3 52.1 51.4 54.1 53.6 9.6 12.4 13.1
FeO* 1.0 1.4 1.4 1.2 16.0 9.1 13
MgO 16.9 15.2 15.2 16.0 13.2 9.1 6.4
CaO 9.2 9.3 10.3 8.9 8.4 9.0 8.2
Na2O 5.3 3.8 5.4 5.7 1.4 0.4 0.4
K2O 8.4 8.3 8.0 7.7 1.5 5.2 6.2
K/Na 2.7 2.7 2.8 3.3 0.7 8.6 10.2
Sr 1.3 1.7 1.3 1.1 594 627 484
Ba 0.3 0.4 0.3 0.2 990 1651 4574
Rb 732 860 720 970 58 241 77
Y 198 660 640 700 44 35 41
Zr 20 22 21 16 345 231 393
Nb 18 27 23 29 55 131 79
S18ü, % 4.9 5.1 7.0 4.4 1.9 -0.9 2.0
Возраст, млн. лет 54 ± 2 53 ± 5 54 ± 2 50 ± 1.2 109 ± 6 70 ± 2 77 ± 2
Примечания. 2122 — микрофельзит из зоны закалки дайки; 2527 — порода с миндалинами ортоклаза; 110/04 — порода со светлыми линзами богатого К фельзита, вал; 110-т — темная матрица образца 110/04; 110-св — линза светлого фельзита из образца 110/04; 972 — ультракалиевая порода, скв. 972, глубина 1000 м; 378/87 — андезито-базальт с роговой обманкой, Светлый отвод; 1348/88 — долерит, участок Партизанский; 348/86 — базальт с оливином, Падь Шубина; 438/87 — трахибазальт в зоне борного месторождения, скв. 975; 2441/90 — долерит послерудный, вблизи канала калиевых латитов; 40/03 —габбро оливиновое, ранний мел; 38/03 — лампрофир керсутитовый, мел—палеоген; 2496/90 — габбро гидротермально измененное, мел—палеоген; 47/03 — натровый трахит (метасоматит щелочной), палеоген.
кокалиевых телах из скарново-рудной зоны. Гидротермальными изменениями затронуты щелоч-но-базальтовые тела из осадочной рамы (особенно в зонах брекчирования). Для палеогеновых послерудных даек наблюдается связь между степенью гидротермальных изменений, отраженных в величине 818О, и удалением от центра рудной залежи (рис. 1). Эти данные свидетельствуют, что рудообразующий флюид был существенно водным, что и обеспечило наблюдаемые сдвиги в изотопном составе кислорода силикатных пород.
Изотопный состав кислорода в двух образцах срастаний кварца и датолита из промышленных руд (818О соответственно 3.7%о и—1.7%о в кварце, 1.5%о и —3.4% в датолите) использован для расчета температуры изотопного равновесия по методам Ченга [7, 8] и изотопного состава кислорода водного компонента флюида, равновесного с да-толитом и кварцем. Температуры равновесия кварц—датолит в двух исследованных образцах составили 330 и 440°С, а величины 818О флюида —2.5% и —5.5% соответственно. Полученный интервал температуры формирования кварц-да-толитовых ассоциаций частично совпадает c интервалом, определенным по флюидным включениям в кварце (405—150°С [5]). Полученные величины 818О флюида и дорудных базальтов соответствуют равновесию в системе базальт—вода [9] в интервале температур 250—450°С. Изотопный состав кислорода водного компонента флюида (от —2.5 до —5.5%) не позволяет считать, что его происхождение связано с магматическим источником, и предполагать высокотемператур
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.