ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2009, том 51, № 3, с. 203-221
УДК 552.33:550.08
СОСТАВ РУДОНОСНЫХ РАСТВОРОВ И ИСТОЧНИКИ БОРА ДАЛЬНЕГОРСКОГО СКАРНОВО-БОРОСИЛИКАТНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (ПРИМОРЬЕ, РОССИЯ)
© 2009 г. В. А. Баскина, В. Ю. Прокофьев, В. А. Лебедев, С. Е. Борисовский, М. Г. Добровольская, А. И. Якушев, С. А. Горбачева
Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН 119017, Москва, Ж-17, Старомонетный пер., 35 Поступила в редакцию 21.04.2008 г.
Дальнегорское скарново-боросиликатное месторождение Приморья (44° 34' с.ш. и 135° 37' в.д.), расположенное в центре одноименного рудного поля, относится к месторождениям-гигантам. В литературе господствуют представления о связи оруденения с мантийным очагом, о ювенильной природе источников бора и рудоносных щелочных флюидов. В предлагаемой статье рассмотрена другая модель формирования месторождения, согласно которой непосредственным источником бора служили осадочные толщи -вероятно, эвапориты локального бассейна, а агентами рудоотложения - нагретые подземные воды. Выводы авторов базируются: 1) на минералого-геохимических особенностях изменений дорудных даек, свидетельствующих о составе просачивающихся рудоносных флюидов; 2) на данных о составах флюидных включений в минералах месторождения и 3) на изотопных составах бора и кислорода в датолитах. Тела латитов, непосредственно предшествующие отложению промышленных датолитовых руд, не обнаруживают ни минералогических, ни геохимических признаков принадлежности к щелочной серии. По нашим данным, это очаги и тела палеогеновых предрудных базальтов, внедрившиеся в центре бороси-ликатного месторождения, в зоне воздействия флюидного канала, служившие проводниками рудоносных флюидов и измененные до состава ультракалиевых пород. Предполагается, что на стадии рудоотложения были активны нагретые водные флюиды, обогащенные высокорастворимыми Ba, К, B и крайне обедненные мало растворимыми в таких флюидах Zr, №, Ta, La, Ce. Это не противоречит данным о свойствах и составах первичных и первично-вторичных двухфазных флюидных включений (ФВ) в данбурите, датолите, кварце, флюорите из рудных тел. Судя по изотопным составам бора в датолитах (511 В от -9 до -31%с), основная масса бора была извлечена из осадочно-метаморфических толщ мезозойского складчатого фундамента. Изотопные составы кислорода в датолитах Дальнегорского месторождения (518OSMow от -1.64 до -2.97, реже до -5%е) служат признаком значительной роли подземных вод в транспортировке бора. Предложена схема многоступенчатого накопления бора в рудах Дальнегорского скарново-боросиликатного месторождения.
ВВЕДЕНИЕ
Дальнегорское боросиликатное месторождение, открытое в 1946 г., относится к месторождениям-гигантам. На площади менее 3 км2 сосредоточено 3/4 российских и более 3% мировых запасов бора. Эксплуатация месторождения ведется с 1959 г. открытым способом. Запасы руд оценены в 300-350 млн. т., при запасах полезного компонента В203 в 35-40 млн. т. Разведанных запасов по С1 = = 200 млн. т. и по С2 = 132 млн.т., как полагают, достаточно более чем на 100 лет. (Король, 2000). В литературе доминируют представления о мантийном источнике бора и рудоносных флюидов, связанных на Дальнегорском месторождении со становлением очага щелочно-базальтовых магм. Обобщение литературных данных о строении месторождения, а так же анализ геологических соотношений магматических, метасоматических и рудных образований
Адрес для переписки: В.А. Баскина. E-mail: baskin@orc.ru
имеются в работе (Баскина, 2006). В предлагаемой статье выдвинуты аргументы в пользу осадочного источника бора и накопления его в ходе глубокой циркуляции нагретых метеорных вод.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ И СТРОЕНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Дальнегорское боросиликатное месторождение расположено в центре одноименного рудного поля (44° 34' с.ш и 135° 37' в.д), в окружении скарново-по-лиметаллических (РЬ, Zn, Ag) месторождений, которые разрабатываются и изучаются более 100 лет (фиг. 1). При всех различиях состава и масштабов оруденения, боросиликатное и полиметаллические месторождения характеризуются общими чертами геологического строения. Они приурочены к горстам складчатого фундамента с крупными аллох-тонными блоками триасовых известняков, в которых и развиваются скарны с наложенным орудене-
нием. В строении мезозойского складчатого фундамента существенна роль пластин кремнисто-терригенных и углисто-терригенных отложений. Месторождения расположены в узлах пересечения региональных систем нарушений, контролирующих размещение мезозойских щелочных базальтов и палеогеновых базальтовых даек. В частности, бороси-ликатное месторождение расположено на пересечении нарушений северо-северо-восточного простирания (Партизанский разлом), меридиональных (Николаевский разлом) и северо-западных (Правобережный разлом) (фиг. 1). Региональное обогащение бором характерно для мезозойских осадочных толщ всей Сихотэ-Алиньской складчатой области. На большинстве месторождений в составе полиметаллических и оловянных руд и околорудных мета-соматитов широко представлены боросодержащие минералы - турмалин, аксинит, датолит. На всех месторождениях распространены близкие по времени и составу пироксен-гранатовые скарны и однотипная наложенная сульфидная Pb-Zn-минерализация. Изотопный состав серы в галенитах боросиликатно-го и промышленных полиметаллических месторождений рудного поля одинаков: 534S = +0.1%е - на Борном; -0.2...+0.5%е - на Верхнем; -0.1...+0.1%е - на Николаевском; 0.0.. .+0.3%е - на 1-м Советском (Рат-кин и др, 1997). Это свидетельствует о преобладании мантийных источников серы. Изотопные отношения свинцов в галенитах однотипны не только в месторождениях Дальнегорского поля, но и Дальневосточного региона в целом, обладая свойствами свинца омоложенных кратонов (Ростовский, 2005).
Гранитоиды и андезиты известково-щелочной дальнегорской серии распространены в рудном районе повсеместно. До- и послерудные дайки базальтов, трахибазальтов, андезито-базальтов, наиболее тесно связанные с оруденением, широко представлены как на боросиликатном, так и на других месторождениях рудного района. Отличительная особенность состава жильных базальтов - высокие (100-200 г/т) концентрации лития (Баскина, 1982; Баскина, 1985). Геологическая позиция и изотопно-геохимические характеристики палеогеновых базальтов служат основанием для отнесения их к формации континентальных базальтов, к рифтогенным базальтам континентальных окраин (Farmer, 2003).
От других месторождений Дальнегорского рудного поля наиболее крупное по запасам боросили-катное месторождение отличается наличием локального флюидного канала, в пределах которого сформирован специфический комплекс высококалиевых даек, а также изотопным составом бора в да-толитах и данбуритах.
Магматические образования Дальнегорского месторождения в целом не отличаются от одновоз-растных магматитов регионального распространения. Единственный специфический комплекс - это высококалиевые латиты. Они распространены
в центре боросиликатного месторождения и не встречены за его пределами. Составы типовых магматических образований месторождения приведены в табл. 1. К наиболее ранним относятся калиевые щелочные базальты и габброиды, аналоги мезозойских щелочных базальтов самаркинской и других структурных зон Приморья. Для этих пород характерны высокие концентрации Ti, Ta, Nb, Zr, Hf и LREE элементов, а также К, Ва, Rb. Изотопные возрасты щелочных габброидов на месторождении лежат в интервале от низов мела до конца палеоцена. На периферии месторождения обнаружены натровые трахиты - породы, несущие явные признаки щелочного метасоматоза (альбитизация, накопление Sr, Zr, Nb, P, REE, Th). На площади месторождения, как и за его пределами, палеогеновые дайки, (главным образом базальты и субщелочные андези-то-базальты) образуют поясовые скопления. Вскрытые бурением "долинные" граниты (Носенко, 1989; Валуй, Стрижкова, 1997), в отличие от остальных гранитов рудного района, принадлежат к ильментовой фации. Это предположительно связано с наличием в субстрате графитизированных пелитов, обеспечивающих восстановительную среду при становлении очага гранитных магм. Граниты не сопровождаются турмалинизацией, содержания бора в них низки (13-20 г/т).
В центральной части месторождения имеется скопление жильных и субвулканических тел специфических высококалиевых латитов. Эти образования ранее рассматривались как дифференциаты ще-лочно-базальтового очага, несущие борное оруде-нение (Говоров, 1976; Малинко, 1992; Малинко, Носенко, 1990; Носенко и др, 1990; Лисицын, Малинко, 1994). Однако латиты не обнаруживают ми-нералого-геохимических признаков принадлежности к щелочным сериям. В частности, в отличие от щелочных базитов и особенно от их более кремнеземистых дифференциатов, латиты резко обеднены La, Ce, Nd, Nb, Ta, Zr, Hf.
Появление высококалиевых латитов, повидимо-му, связано с воздействием обогащенных К, Ва, В гидротерм на расплавы и породы тех до- и внутри-рудных палеогеновых базальтовых даек, внедрение которых имело место в зоне воздействия рудоносного флюидного потока. Геология, минералогия и геохимия высококалиевых латитов служат независимыми индикаторами состава бороносных флюидов и времени их активности.
Оруденение - датолитовое, в меньшей степени да-толит-данбуритовое и аксинит-датолитовое - формировалось в инфильтрационных известковых скарнах, образованных по триасовым известнякам и брекчиям - породам олистоплак и матрикса валан-жинской свиты (Носенко и др.,1990; Раткин, Ватсон, 1993). В осадочных толщах фундамента обильны горизонты углистых алевролитов, эти же породы выведены на поверхность в центре и на флангах место-
Таблица 1. Составы типовых изверженных пород Дальнегорского рудного поля
Компоненты 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Мас. %
8Ю2 52.7 56.6 56.2 53.5 52.1 50.6 43.4 48.3 43.4
Ж>2 1.2 1.4 1 1.3 1.3 1.3 3.5 2.7 3.2
А12О3 16.5 15.8 14.4 15.7 16.6 16.4 10.1 13.8 11.8
Бе2Оэ 5.6* 3.0* 6.4* 3.4 4.1 9.6* 14.6* 3.8 13.1*
БеО Не опр. Не опр. Не опр. 6.5 4.3 Не опр. Не опр. 7.9 Не опр.
MgO 4.6 2.0 2.8 4.5 4.2 4.2 11.1 6.8
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.