Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Rb-Sr система пород и минералов месторождения Мурунтау

ВАК РФ 04.00.02, Геохимия

Автореферат диссертации по теме "Rb-Sr система пород и минералов месторождения Мурунтау"

АКАДИйИ НАУК СССР

институт геоиюии и аналитической шш

ш. в.и.вернадского ан ссср

На правах рукдпнси

КОЙЗШН Юрий Лдексвцчроют

ВЬ-2Г СЕСИМА НЭРОД И КЗЕЕРАДОВ . !2СТ0ИШ®Ш ШТ7НТАУ

tM.00.D2 - гасхикиЯ

АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соисквнзе учоной стаотст кандидата геалого-минерадогичвсках наук

Иоспва - 1951

У

/

Работа выполнена в Институте геохимии к аналитической химш им.В.И.Вернадского АН СССР к в Московском государственном университете им.М.В.Ломоносова.

Научный руководитель: доктор 'химических наук, профессор Ю.А.Шуколикса.

Офшиашше оппонента: ' ,

кандидат геолого-шнералогических наук Викт.Л.Барсуков, доктор геолого-минералогических наук Ю.Д.Пушкарев.

Ведущая организация: Институт геологии и геохронологии докембрия АН СССР,- • ■

Защита состоится 36-ишя-1991 года в часов на заседании специализированного совета по геохимии JjpQ2.5S.OZ по адресу: 117934, ГСП-1, Москва, В-334, ул.Косагина 19.

С диссертацией можно ознакомиться.в библиотеке ЖИГАН СССР;

' Автореферат разослан/Зй'апреля 1991 г.

Учения секретарь Специализированного совета, канд. геол.-мин. наук

Введение

■■г.ть лугсдртмлга- Изотогшо-геохрэколсгичоские исследования позволяют получить уникальную информацию о возрасте и геохи-юмеском источнике .'источниках) петрогенного и рудного вещества, ¡¡роведекие таких работ на нрупнейаям в стране золоторудном месторождении позволяет приблизиться к построении реальной модели формирования этого мзстороадекия и ему подобных. Ппдь рпАптм - изотопно-геохимическое и геохронологическое изучение гвдротермально-метасомэткческмх и магматических пород па месторождении Мурунтау для определения их боемонюй временной и генетической связи. В связи с этим решались слэдуюснэ задачи: анализ изотопных и геохимических данных, полученных для Ыурунтэргко-vo рудного поля ранее; постановка методики определения концентраций НЪ и Sr в геологических образцах' изотопным разбавлением и изотопного анализа стронция с погрешностью не хухз 0.01%; разработка методологии Rb-Sr датирования образцов гидротермальных и мотесоматическкх пород.

Гводлгшзаг-СТА мятярлял V мртпди иоп.ттп ттпв^яня. Образцы для исследования были отобраны автором в ходе поле в:гх работ, в совместных марярутах с сстругпжсамп ЦНИГРИ, САИГИМС (Тпекэнт), Кызылкумской ГРЗ (Ыурунтау), ЦРУ (Зарэвшан). В основе работы - шпаянеише автором болоо 150 определенна концентраций ВЪ и Sr методом изотопного разбавдвняя и изотопного состава стронция в породах, минералах, отдельных фракциях минералов и пород. Эти результата позволили построить 13 Rb-Sr изохров по магматическим и мптвсонЕтэтос-кпм породам и гидротермальным гиязм. В Оол1,ег.1нстр<з изученных образцов О .В.Русановой (ШИРИО спрэдалбн мапэральнуй состав рент-генофазоаим анализом.

Kn-ягяпя впяизяя работа. Впервкз не coegtckoh золоторудном месторождении вшююгани столь подробные и -точные. изотопно-геохроксло-гкчвские исследования Rb-Sr изохронным методе«, на основе которых стало возможным связать ранний продуктивный катасоматнческкй процесс с внедрением даек су&делочного состава; зафиксировать временные разлитая в образовании поздних гидротермальных хил различного состава, с которыми связаны процессы перзотложзкия руд; определить источник вещества гацротерлахышх образования.

- г -

1. Основной . этап продуктивной гидротермальной деятельности месторождении Мурунтау - 2?2.в*3.8 млн.дат - совпадает во времв с образованием субщолочных магматических пород - 274.123.9 мл лет и значимо оторван от времени внедрения гранитоидов нормальн го ряда - 286.СЫ.2 млн.лет. Установленная временная связь ранк продуктивных метасоматитов с дайками субцелочного состава под вэрадает гипотезу о единстве источника энергии субцелочного ма матизма и раннего метасоматоза.

2. Пвреотложвниэ рудного вещества в более позднее время происх дило отдельными импульсами, 256.U7.1, 230.2±3.5 и 219.4ï4.2 мл лет. Процессы образования богатых руд и безрудных гидротермальн жил во времени были тосно сопряжены.

3..Изотопный состав стронция рудных метасоматитов, кварц-изел тсЕНХ,. 1гаарц-турмалиновых, кварц-арсенопиритоных, кзарц-адуляр зах жил пз месторождении Мурунтау снидэтельствует о внутрикороз природа-вещества всех этих образований. Катионы карбон&тних пр жилков и прослоев пород, обогащенных карбонатным веществом, заи ствованы из вмещахдих пород при их взаимодействии с углекислоте Прр-хтичвгсяя пяттяппть. Результаты работа.могут быть напосредс венно использованы при построении общей схемы рудного, процесса местэрождешш Мурунтау от. этапа начального накопления до поздн процессов переотлохвкия полезных компонентов. От реалистичное этой схемы зависит в том числа и успех дальнейших поисков, дпрпбттия мятярутядпя работа. Часть результатов работы изложена исследовательском отчете ЦНИГРИ ш договорный работам с Кызклку ской ГРЗ. Все результаты докладывались на Всесоюзных совещани по применения изотопных методов в геохимии и геохронологии - Зв нигород, 1987, Москва, 1989, Тбилиси, 1990, в на региональном с веианиж в Мурунтау" в 1989 году.

Шйяашви. Материал-диссертации опубликован в 14 работах. Об-ьам и структура ряДоти. Диссертация состоит из введения, сс глав и заключения, общим объемом 146 страниц машинописного те ста, содержит 40 иллюстраций, шесть таблиц к список литератур включапций 115 наименований.

.. . » « « ■ -..•■•..'■■■ Работа выполнена под руководством профессора Ю.А.Щуколюког которому я искренне признателен.га действенную помощь. Мои кол:

i по кафэдре Геохимии - В.Л.Мяснккова, H.A.Некрасова, А.С.Качу-к, E.V.. Коле сшвссв, М.И.Смоляр, С.».Соколов - сполна разделили i мкоЯ все сложности пускового периода работ по наладке методики :-2г исследований и поддержании должного методического уровня. .¡■■.Пчелкщева взяла па себя труд по определению содержаний золо-з а рядя образцов. Мясго полезных замэчгллй к тексту диссертации делал С.Ф.Кзрпэнко'. Большую помоеь в обсуждении данных по стеЗи-лшм изотопам оказал В.А.Гринегасо. Начались эти исследования s эр:од моеЯ работа с ЩИГРИ по инициативе Н.М.Заири, .чыэ-подаерж-! к с благодарностью сгущал и впоследствии. Изложенная в работе зртина геологического строения мэсторовдзния и ее интерпретация свете изотопных данных возникли в ходе плодотворного общения с ¡orara геологами, давно работавшими в районе иестороздения: .Х.АрифулоЕнм, Б.Я.Вахтовом, А.Б.Кольцоид», А.А.Кременецкин, .Г.Кркхевда, П.А.Мухякш, В.И.Новозшлсвшй, Б. И. Полякова«, .Ф.Проаенко, D. С.Савчуком, В.А.Хохловда, Е.В.Янивевсхиы. Состоите спутником во всех геологических маршрутах и коим первым звсультантом по множеству вопросов с непзкекноЯ доорожелзтелыю-гью была в этот иерясд.О.В.Русинова.

Всем, перечисленным коллегам я прязяптелек за сотрудничество помощь.

Глава X. Краткий геологический очерк месторождения

первой главе приводится oía: с шив геологического строэная место-маекк и рудовмавдшэйтолвд, в также анализируются ДЕтгрвтур-ío данные по геохюсш микроэлементов, 7.-Аг гэохронологки а гео-ияи стабильно изотопов.

Мурунтзусхое рудное гголе рзсполскено в Цэнтрально-Кызнлхум-:етй подзоне Ззрзкшаао-Туркзстанекой (Аумжза-Вельтауской) струк-?рно-формацкоянэ2 и металлогвютеокой зога Ежнсго Тяиь-Вэия Кремвнецкия к др., 19Э01. В геологическом строении регконо внде-явтея два структурных втака. Нижний (палеоэоаское осноьэгп®), гввчащий.гайсинкжгяальному этапу развития, харзктергзузтея си-ьной дислоциропанностью и слоген в различной степзки метгнорфр.-эваншаги осадочно-терркгвшазж породами <0-St) я пэрекрыгзлэшг t карбонатными отложениями (Ьл~Сг). Верхний этая отвечает шат-эрменному этапу развитая региона и представлен сдаоодислоцвро-ашыми меэохейкозойаапот отлоюгшлш.

Рудные тола, приуроченные к кварцевожильному штокверку и ме-тасоматачески преобразованным городам, локализованы в богатой органическим веществом метатерригакноЯ. толще (черные сланцы) нюкне-Палвозойского возраста, выделяемой а бесапанскув свиту (мощностью до 5000 м), преимущественно терригенного состава ордовик-силурийского возраста. Свита делится на четыре подсветы, различающиеся преимущественно соотношением литологических компонент разного гранулометрического состава. Рудовмещаюцэй является третья подсвита - т.н. "пестрый бесапан".

В табл. 1 приведена схема последовательности событий (и их йь-йг возраст) на месторождении, составленная на основе наблюдений Ч.Х.АриФулова с необходимыми изменеийяки, возникгшми в результате проведенных изотопно-геохрояологичаских исследований. Основное отличие этой схемы от разработазной Ч.Х.Арифуловмм - установление двух этапов лайкового магматизма.

Ьшийдее от месторождения крупное магматическое тело - Сар-дапинскиЗ пюк биотитовых гранитов, разбуренный под мезокайкозой-скш чехлом в 12-15 км к иг о-востоку от Ыурунтау. До наблюдениям а.к.Вороккова через рудное поле проходит три. субжиротных пояса даек: севернее в южнее месторождения это преимущественно лампро-Змрн, а через месторождение - пояс очень пестрого состава, от диоритов до аляскитов.

Пространственное соЕквдание рудвых концентраций золота с оо-ластьв проявления метасоматяческих .пород неизбежно пр-.тело многих геологоз, работавших на месторождении, к мысли о связи процесса (процессов) образования- руды с метасоматозом. В различных опубликованных схемах рудообразования выделяются ранние высокотемпературные биотит-калшшат-кварцэвыв метасоматиты и поздние - кварц-альСитовые, и иного состава [Далей, Шер, 1973, Савчук и др., 1987 и др.]. При атом по некоторым схемам ранние метасоматиты имеют додайковое происхождение (имелись ввиду герютские дайки гранито-идов, вв различавшиеся по возрасту), по другим - более конкретно, ранние иетасоматиты отнесены в каледонское время. Практический интерес представляют ранние, высокотемпературные метасоматиты, им и были посвящены настоящие исследования. '

Процесс метасоматической переработки исходных пород протекал крайне неоднородно. При этом в.некоторых местах в породах появляется лишь тонкочешуйчатый биотит, амйибол, .происходит перекрис-

таллизэиия обломочках кварца и плагиоклаза с четким обособлением их н отдельных полосках, порода приобретает полосчатуи текстуру и рогсвжоЕу» структуру, из-за чего в ранних исследованиях сни Скли названы роговиками ГШар, Юдин, 1977), а города претерпевшие белее глубокую степень преобразования, состояние прек/удестБэяно из калиевого палевого нпзта и гсзарца - квари-кэляетатовыми метэсоиата-7ту,. •Соржровыгке роговиков связьтзалась с наличием на неболыксЯ

Таблица 1

Последовательность геологических процессов -и их изохронная НЬ-йг возраст

*

п/п

процессы и та продукта

ишгарзльвые парагенезиса

хялы1к0

сйрсзованая

возраст (клк.лат)

1. Региональный метаморфизм

2. Магматизм нормальной щзлочшсти

■2. "ороговжковакие" (внешняя зона ' еигупгтазацш).

4. Квврц-халклато-внй метасоматоз (внутр.зона).

5. Щелочкой магматизм.

е. Кпарц-турвавяво-Б35 вссоцасцкя.

7. ЛЛоСИТ-СврДЦЙТО-вые кстасокатиты.

В. Кворц-зрсенопи-рятовая ассоц.

9. Квзрц-адуляровэя

есссци8ция.

КВ.А-ЯБ.ХЛ.СЕР.

граяоднорст-порфиры, дкорет-порргрц и хр.

КЗ./гЕ.ЕН. (ХЛ)

ИВ .КЗ

сивкзт-псрфкры.

Ж.СЕР^ХЗ

КЗ

■ 286.О;1.2 П.1-3

2?3.2±2.3 ' П. 6

КЕ.КЛР5, 271.4:4.0 вэелйТ, Аи П.7-9

274.1гЗ.9 п. 4-5

КВ-,ТУГЫ,ДЛБ, 257113 СЕТ.сульфида п. 11

НВ.АКИ, Аи 230.2-3.Е П.12

адуляр,КВ, . 219.444.2 А£,(Аи) П.13

Пркмеченге. В послэдаа колпака указала ссылка на соответствую©® пункт в таблице 2.

глубине гипотетической интрузии. Более поздние" исследования Ч.Х.Арифулова (1983) вскрыли зональность в проявлении обоих ткпог преобразований, что предполагает их генетическое единство.

Гидротермальные проявления на месторождении Мурунтау оченЕ разнообразны. Преимущественно это ниш с кварцевой основой, ил* целиком кварцевые. Региональная метаморфизм сопровождался сопряженным формированием маломощных кварцевых жилок сегрегацконногс характера, не имеющих околожильяых оторочек.

С высокотемпературными рудоносными мотасоматитами пространственно сопряжены кварц-шеелитовыа прошлки Шроцекко, ¡9763, ген Н.В.Петровская [1S73J называет пвелит среда чуждых золоту жгаерало в на Муруытау. Вопрос о связи уетасоматлтоз и шеелита Moser быть разрешен сопоставлением начальных изотопных составов стронция В Ю££.

Часть срудененЕя,- и в том числе золото-кварц-арсенопиритозз! минерализация (см. таол. 1), определенно была отложена в постскладчатый этап гидротермальными растворами, однако до сих по] нет надежных гаохронологичзских данных по этим параганезисам.

Для понимания сути процесса накопления золота важно разобраться, какие еще элементы были в него вовлечены. Существуне» точки зрения расходятся: золото связывается либо с вольфрамом либо с сульфидными компонентами (Аз, S, Б1, Sb). Проведенный : работе обзор опубликованных данных по геохимии микроэлементов по казал, что бесапанская толща в целом многократно обогащена Аз Sb. S, Bi, по сравнению с верхней корой по' Тейлору и МакЛекнан [19881. На фоне пустых пород руда лишь незначительно обогащен этими элементами, ыо в десятки раз обогащены вольфрамом (на вто ром месте после золота) и серебром, хотч в частных проба [Шашорин, Бархударов; 1980, КрэменецкиЗ и др., 1990) золото силь но корродировано с мышьяком и незначимо с вольфрамом. Этот пара доке, по-видимому, связан с тем, что в истории (пэре )отлоеэни золота мышьяк и вольфрам сопутствовали ему на разных этапах.

В настоящее время опубликовано большое количество K-Ar еггре делений возраста различных образований, слагащих месторождение однако большая часть анализов выполнена либо по полевым шпатам либо по валовым пробам полевосшат-содержащях пород (в т.ч. осада чно-метаморфогенных). В геохронологии ухе давно известна плоха сохранность радиогенного аргона в половых шпатах. Этим, очевидно

5ъяскяатся большой разброс К-Аг "возрастов", полученых по вмеща-,U3i поуюдэм ыестороадения Мурунтсу, от 1G0 до 580 кян.лет.

Анализ К-аг данных позволяет сделать следующие вывода: десятки К-аг анализов пород в делом и полевых шпатов не содер-iv конкретной ^формации о возрасте событий, которые протерпели ■и порода. Осадочно-мэтаморфогенкие породы отчести сохранили бо-¡ъ древний (унаследованный) аргон, но сейчас нет шгкзгатх оснсва-какому-либо значению "возраста" в диапазоне 600-300 шли лет «давать смысл реального геологического события, геохимически надвише датировки по минералам мвтакср&гческпх, тосоматических и магматических пород занимают диапазон 290-260 к.лет, что свидетельствует о мощном энергетическом возмущении в гисда в это время.

Последние годи аа'месторождении ведутся интенсивные исследо-пия изотопного состава серы, углерода и кислорода в основном алиями ЦНИГРЙ (Закря а др., 1986. 1989).

Сера сульфидов бесапанскоЗ свиты в безрудном разразэ сквэки-сг-10 (C3AS=+2.9t3.bs», ю, к=478) и в рудных телах месторождэ-я (334S=+2.4i3.3S», !)=349) очень гомогенна при отсутствии в тол-осадочно-диагокетических сульфзтов, ло--нвдимоку полностью вос-ановленных позднее• до сульфидов. Столь ее изотопно-гомогенен перод гидротермальных карбонатов (8130-8.5i2.52„ Н=91) и орго-геского вещества (613С=-25.4±11«=175), что указывает на zb'.'.'i эффективное перемешивание всех этих элементов пра мэтокор-змй. Изотопный состав углерода карбонатов значимо отличается от шчно морских нулевых значений, гкдрогермалыь'е карбонаты ско-! Есаго являются продуктом деструкции органического ввсества. О юксм вовлвченкз в эта процессы метаморфических и метеорных вод детвльствуют данпыо по изотопному составу кгслорода карбогге-!, 51Б0 меняется от -55» до +272».

Глава Е. Методологические аспекта работы

¡то£ главе оОсухдеются способы получения Kb-Sr изохрон по гид-■ормашю-мотвсоматичрсхим образованиям, и их налегкость.

Основные трудности Kb-Sr изохронного датирования гидротерма-о-мотзсоматических систем связаны с подбором оорззцов, у кото-при достаточно сильном различии Rb/Sr отвопеккй могно было бы двть однородность начального изотопного составе стронция. 4а-

ловсо опробование жильно-мвтассматич9с:;их пород на больших расстояниях не пригодно из-за начальной изотопной гетерогенности стронция, связанной, с неоднородностью вмещающих пород.

Построение обычных. минеральных изохрон по гидротермальным жилам как правило также невозможна, поскольку вилы часто имеют мономине раяыШ состав.

Для преодоления этих трудностей был примекзн нетрададаоншЯ метод даг.трованкл - метод мсноминеральных азохрск. Он основан на предположении о том, что • кристаллизующийся минерал не одкородэн по распределению михрспримосбй, в частности - стронция и рубидия. Эта неоднородность может быть обусловлена как вариациями концентрация элементов, так и неравномерным выделением акцессорных минералов в млкэрала-хэзякне.. В любом случае, если по разным фракциям одного минерала подучена изохрона, она определяет время возникновения этой неоднородности в распределении НЬ-л Бг в минерале. Да-, лее остается связать его с конкретным геологическим процессом (кристаллизация минерала, перекристаллизация под действием гидротермальных'растворов и т.п.).

Обзор литературных данных по проблеме устойчивости минеральных Ш)-5г изотопных систем показал следувдее. НЬ-Эг система минералов в результата относительно слабых иэложешшх процессов (выветривание, зеленославдевый метаморфизм) может быть частично нарушена, но преобразования, необходимые для полной перестройки минеральных НЬ-Эг систем,, настолько глубоки, что сказываются уже и на изото1шой система породы в целом. Получение по всем минеральным фракциям одной изохроны свидетельствует о том, что вторичные изменения на нарушили НЬ-Зг систему, и изохрона отражает возраст процесса, отвечающего за Енепий облик породы. Для полного ха пе-реуравяовепивания НЬ-Зг изотопных систем нужны существенные метаморфические преобразования.

Глава I. Методика эксперимента

Кислотное разложение образцов и выделение ЛЬ и Бг (методом элюен-тной хроматографии) проводилось по стандартной методике. Общая примесь фонового рубидия - 0.2 нг, стронция - 1.0 нг.

Изотопный анализ на масс-спектромэтре Ш-1201Т проводился по . программе, разработанной автором с учетом особенностей этого прибора (Костицын, 1991]. По 31 изотопному анализу стандарта БЕМ-587

;а весь период проведения настсяких исследований получены следув-сге зквченая: 8?Бг/6бЗг - 0.710216112, 8*£г/ВЛЗг = 0.056480-8 9Ь«-ныв доверительные интервалы для среднего).

Статистическая обработка изохрон проводилась методом Есрка 1&£6 2, с умножением оценок стандартных сткдонднкй параметра зохроа не квантиль г- распределения Стьюдэнта для (п-г >

тепеней свобода, где л - количество точек на кзохронг- (Костили:-:, 989). Обработка параллельных изохрон проводилась по специальной :етодике И'иттерянгтон, ХоллидеЗ, 1579). Она включает в себя г.ро-ерку гипотезы о параллельности к затем совместную статксткчвску* Зрзботку данных с начислением обкэго угла неклена к кг. начальных зотошап. отношений (см. табл.2). Е расчетах гсголъзовалзсь контакта распада В7НЬ .42*1С~11 лет"'.

Таблица 2

Начальные изотопные отношения стронция и ¡значения ЯЬ-Бг возраста изученных образцов

* Обоазец П'Г

1)

Ббо,

120 СКВО2! Т±2°-, . клн.лет

ттар12а- яомеР

юн. лет рисунке

магматические порода:

1 15/5-6 12 0.70784+16

2 МТ-27-87 7 0.70723145

3 ЫТ-б-87 С 0.7075414

1 МТ-52-8Э .7 0.70712=39 5 КГ-18-87 7 0.70514112

Метасоматиты: 5 ЫТ-68-89 Б' ' С.7161215 ' «Т-37-Й7 . р С.71660133 г РМ-4-177д 6 0.71602145. 3 МТ-15-87 7 0.71390110

■ Гидротермальные щлы:

) НГ-15-87» .- £ 0.71383113

КТ-55~Э0 7 0.71527x29

:'МТ-Э-в7 12 0.7206519

! РМ-4-181_5 0.751±8

2.В 134 0.5 0.8 3.8

0.1 6.4 0.6 1.8

1.4 4.6

1.0 0.3

286.5*1;6 285.415.1 284.4И.9 274.2Г.5.7

274.015.0

273.2*2.8

272.019.1 271.4117.1 274.413.1

2Ь5.115.9 257.0113.0 230.213.5 219.4^4.2

1а

286.011.2

274.113.9

272.6г3.8

256.117.

За

'ЗА

5а 56

жмечанив: 1. п - количество точек на изохроне.

СКВО -■<- средний квадрат взвешенных отклонений. I. Параметры параллельных изохрон рассчитаны по влгоштму йттврикгтон, Холлпдей, 1979).

Погрешности отвечают уровню доверительной вероятности 0.95.

О

4

4

Глава .V. Rb-Sr система магматических образований

Для определения возраста гарцинского гракитоидного магматизма сы ли отобраш образцы граиитоидов нормальной щелочности: Сард.»рянг-кого биогитового гранита (15/5-3); даек кварцэвогс диорит-порфир: (МТ-8-Й7) и диоритового порфирита (MT.-27-37) из горных выработок' а такке два образца субщелочных пород: дайки кварцевого сглкит-порфира (МТ-52-39) из схвэипш- С-Г-Ш; зайот■ керсантита (МТ-13-87), обнаказвдйся в склоне-гор "Гезднгау.

На рисунке- ia приведена, изохронная '-»¡¡грамма--.для. образц: Сардаринсксго-гранита. йзохрона определяется преимущественно течками, отвечаощмн разным агатностзим'в-'мапити!» -фракциям оиотит; (ззлитаз ярузош), но, как. видаю на врезке, точка, отЕечапаи^ половым ¡платам а порода (пустые, кружки), тоже лагат ка- этой -дела». На р<с. 20 показана изехрона, -построенная; по шютностввм фракция» дейки кварцевого сиенит-порфира.

Параметры всех полученных-изохрен приведены, в таблица Kat видно, по возрасту результаты для магматических пород распалисг на два .группы: -породы нормальной щелочности имеет обедай возрасч 236.0±1.2 млн.лет, а субщалочныа грааитоидо (KT-iS-S7 и МТ-52-Й9; - 274.1 ±3.9-млн.лет.

Глава Y. Rb-Sr система рудных.метасоматитоа

Полосчатый биотат-калишпат-кварцевый.' метасоматит (роговик). дл> изотопного анализа был расшдон--на - 7 тонких .пластин, результата анализа которых (рис. 2а, кружки).нэ дали язохроны; тогда из одной пластины, обогащенной биотитом, был выпилен.кубик с ребром е 1 см, раздроблен -и поделан на ■ фракции - по • плотности. - Получена - изо-хрона с наклоном,- отвечающим 273.2*2.8 маз.лэт и начальным изотопным атновднкам 0.71612*6.

. По-видимому, - процесс-привноса щелочей вдоль кливажкых трещив (образование обогещашшх биотитом полос),- происходивши около 273 млн.лат назад, за привад, к усреднению изотопного состава стронция а объема образца, т.э. в масштабе нескольких сантиметров. и лящь ка вещество-,: непосредственно прилагающее • к проницаемым травинам, влияние таких факторов, как температура * аграсшшдасть флшда-'+ время .воздействиябыло - достаточным для' изотопной гомоганиза^аа стронция-в нам. ..--..

£.8 t

Oöp. 1Ь/&-в ,

Ccpnepi'-Hcv.Hft биотитовый гранит / Т=200.5±1.6 ылн.лет /

I Çr,Sr /ètSr)4=0.70784±16

f скзо=2.е

и

i-'

и

J-

ir¡

® 1.4

s

/

0.725 f-0.715 í-

0.705

a

itz—1,1

"5КГ

~«3<Г

Rb/ Sr

Обр HT—52—89 o 743 L кварцевый сиенит-порфир T>= 274.215.7 млн.лет

С.73& I-

("Sr/^Sr )t=0.70712±30 CKBÓ^O.e

¿0

=^0.725 -

i-.

ОТ

0.716 t-

'6

-10,

7Rb/MSr

- гТк т

- [ff ' Ь—J- .1, . t , г .1

îHc.t йзсхреет» •-•даагрйю« -v» -свуг агрозиов - ттнщтчэъш f>c.-. ред. -а,- Сардзринсюа гргнэт; на -.врезке-пбказш -тоуэ s Sb/Гг отношениями, с - «sspamü csfesit-Wififrpi.- ns- щяь» яекягш-но стклзкэняе «.чек от- кзгздедо R-f2U»3tU5X Wi.H'S.

а .7

- 12 - .

- Полученное значение возраста позволяет вычислить аеличи; начального изотопного отношения стронция в анализировавшихся пл; станах. tía рис.' 26 показан профиль изменения изотопного соста стронция поперек полосчатости образца МТ-63-89 273 млн.лет ааза. Положение полос, ооогащенных биотитом, обозначено вертикальн пунктиром. На фоне направленного изменения изотопного отассенз ;агБг/ъ6Зг)0 наблюдаются "выбросы в зонах клиазхяых tcsesci, Ч' позволяет сделать предположение о поступлении вдоль трещин авще. твэ с более радиогенным строшкьм. Поскольку изотопное откош&я; во флюиде превышало 0.716, можно узерекно отклонить предположен; о его непосредственно магматическом источнике, породившем л из; ченные гракитоиды (см. табл. 2). Изотопные отношения во вмещаш: породах в то время покрывали диапазон 0.712-0.722 (см. рис. 56 поэтому сама толща вполне могла породить флюид, содержащий стро; mía с a7Sr/S6Sj? выше, чем 0.716.

3 это'зе время, еидимо, происходило начальное обогащение 3( лотом рудных мбтасоматитов. В цлаотине а 4, не содержащей биоти аэиболее удаленной от проницаамых трещин, концентрация золе 0.02в мкг/г, а в обогащенной биотитом jé 1 - G.6S мкг/г (рис.26) Образец МТ-37-87 (рис. За) представляет собой сильно дефо; мированный КЕарц-полавовшат-сиотит-хлоритовый мвтасоматит. Мноп исследователи (Ч.Х.Арифулов, В.А.Хохлов и др.) связывают с обр; зованиэм хлорита, минерала стадии осаждения, выпадение из раствс ров основного количества, золота на регрессивной стадии мотасом; тоза. Анализ такого образца - это попнтка оценить длительное единого гидротермального импульса. За aro начало или кульмиаац! мокно принять возраст предыдущего образца (МТ-58-89), равнз 273.2^2.8 млн.лет. Возраст (272г9 млн.лет), полученный по это) образцу, неотличим от возраста образца ÍÍT-68-69.

Образец Ш-4-1773 (рис. 36) отобран в разведочной яяхте представляет собой скорее кварц-полввошагоЕую жилу с интенсинш метасоматозом Соковых пород. Плотностше фракции, по которым ю лучена изохрона, состоят из тонких срастаний полевых шпатов кварцем. Как видно на рисунка, Kb/Sr огнооекяэ крайних точек ра: личзется всего на 25S, из-за чэге погрешности параметров язохроз велики: T-27Ü17 млн. лет И (S7Sr/a6Sr)0- 0.716С2±45. • •

Образец МТ-15-87, -кварц-альбит-кализзатовыЯ . метассматит хлоритом и серицитом, отобран в разведочной шахте в точке, где i

! Образец МТ-ва-89 I БИ—ПШ-КЗ метассматат | Т=273.2±2.3 ылн.лег

I ("2г/""3г;<1=о.71612«

э.721 [- СКВО=0.1

'Л

У

У

У *'1

0.718 г

а.715

** шготяостныв фраыпм ет-вЗ-ЗЭ-О)

••••• тонкие пластины от Э до 7 !

а

0.7180 г

и

СП 3

\a7isa )-

<Ц

и

0.7150

0.3 1.0

37ЙЬ/мЗг

1.5

-т-

т

I

1

[Аи]-0.в8 юг/г

I'

^ Г

Г

(Ач1=о.огв юсг/Г

г.0

Образец МТ—68—89

О

Й Й £5

Расстояние от края, им

Р. 1С.2 Результата НЬ-Бг -доследования полосчатого БИ-КПШ-КВ мета-ссматита МТ-68-89. а - изохронная "диаграмма; О - вариации начального жзстспаого состава стронция а поперечном срезе.

данным оптюОобония известно о локально« весле row ссдер: rc.nora, к Е}аа.язх& проьеаань с тотеооты- до вескольких сант; ггь. "ькстурв породи кагскькая, хг.тя ь шшдафе видна теш; гудаотьсвавие* полосчатсстк, *регкывг€>коЯ" кверавм, а так»? эк> гаупниа квзраевн-? прэхижи, с котсрцми. как показали п грь$ич£сюи> вс&явдэкзв (С.горемэь, КГШ;. связаны кикрояро серицита и ksi-оонйть.

tosaodi вид втсго ос.тжиа icsc-a-aoc;- Си однззначно гово ore непригодности для датирования - ь нем отчетливо еш. лекая двух процессов, но представлялось неооходашм хсслъл осг-сяниз Rb-sr систомь там, где золото появляется в Солыш лкчествах. Х,е£ств^телььо, точх.:, отвечащие плотности«-фрат за нг:юхрокноа диаграмм«, оказалась сально разбросанными. Oj детальны® анализ показал, что часть точек достаточно строгс подакилась вдоль -лши, параллельной предгдуиим изогронаы Vj-66-av-0, КТ-37-87, FW-4-me), другая - -вдоль линии с м; наклоном фас. 48).

Чтобы. понять ему ел наолщаенкх ЗЕБиа&юсТеЯ, ну«но ра: Ti-ся. чем раьлкчгютег гти два труппы фракция. Ситуацию про; риг. 40, где начальный кзотопнкй соствв стронция всех фр; ьычмслекныЗЕ с поправкой на 273 млн. лет. показан в зависимо за плотности. Как видно, варлюдается не ■ хаотичная изотопная народность ооразиа.а вполне послбдсвателъмое изменение изо го состава, и результаты повторных анализов .(пунктир) -с -в точностью это подтверждает. Пониженное изотопное отношение фрахта от L.66 до 2.90 г/см3; которые по данным дифракто отлгчаЕтся от другк?. только величием ; сериците; остальной минералов (КВ. КПШ, АЛЕ. Ш, ХЛ) присутствует во всех фраки Атомно-абсорОиконныЕ- -анализ состаБНОга образца, получ из суммы- фракшй 2.66-2.90 г/см3 оСр. МТ-15-С?, не лекашгх них с наклоЕОУ. 273 мдв.лят, показал, что содержание, валета £1 мхг/г против 0.34 .мкг/г ь сумме,остальных фрзкша. Так® зон, процесс повторного • преосразования полосчатого ~ мвтасо» б резухьтете которого возникли прежалки серицита,. карбонат* рць 1 оср. КТ-15-87, тесно связке о .возникновением Оотэиа Через- все точки, отвечающие фракциям - с с&радитом- и ■] содержаний« золоте,, мелют Оа-ть -также проведена линия,-, пак. торэа отвечает '26Ьг5С1 ылн.лет, что и показано на рис. 4г.

- Î5 -

¡. Обр. MT-37-37 »■ Kß-ПШ-ХЛ метасоматит ^ Т=272±9 ылн.лет

0.7-ю -

t ( 5,3r/MSr )<.=(>. 716ôi4 ~K2Q"ti 4

1.T3« -

» !>.7Í

■ /

i) .

5

? °r

»

-6- —

-10 —

"Rb/^Sr

0.724

Обр.РМ—4— 177д - КВ-КПШ метасоматит Т=271±17 ипн.лвт

("Sr/MSr)o=0.7160tó

СКВ0=0.6 '

Э.721 г-

3

0.72^*"—

у 1

j* ; S !

0.723 I

И

0.722

i.в

'б

0.5

t.O

7ííb/®sSr

Рис.3. Изозсроаныэ диагра.\иа дал шютнооткнх -фракция мйтасоматат: ; мт-37-87. it p4-4-177?. ..

5

О

ре".утк не вэтрг ч- сь еще пример, чтоок в сдыом образце ошш талу-ченл дал иусххлн^, кчеизие рвалыыГ. геологический смысл, к вокс-тслюе грьмя стьоийки* к атому результату оило настороженным ¡Кэсяеив в 5&353. позднее сила получека кзохрона яэ кварк-"•«•рмйпкновеж гидротермальной яьпе (см. ниже). котсраг; показал« аньчмзие возраст г. а1?: млн .лот, подтвердив реальность оосуг:дае-кс'й изэхрекы.

Изохрсш г.о оорачцам матасоматитов (МТ-15-87; КГ-37-87, РМ-■¡-:"73 к МТ-6У-8&-0) удовлетворяет тесту на параллельность. Вычв-с.-еиют пг всем четырем изохронам оОшее значение возраста составляет 272.ь^5.Ь т. лет (см. табл. 2). Таким ооразом, можно говорить оо одковозрастностк всех четырех оОразцов, отвечахдкх рвзнык типам метасоматичэских'изменений - прогрессивному ■ кварц-Сиотит-кзлишэтовому- (оОр. КТ-0&-89; г, регрессивному с кварп-альсит-хлоритовын парагенезисом (оОр. КТ-15-87 и КТ-37-87).

Глаза ЕЪ-Ег система гидротермальных хул

Изучены ооразцы кварц-адуляроБсй (РЫ-4-181), кварц-арсенопирито-¡зсР. (КТ-5-87), хварц-турмалиноьой (КГГ-В5-Э0) жил и кварцевой Оу-дины ! (Г.-10-87). По плотностныы фракциям этих оОразцов, исяишчая последний *КЬ-Бг система кварцевой оудиык оказалась нарушенной), получены кзохтюны, параметры которых приведены втаслице 2.

изохроаа оср. РК-4-181 (рис. 56) проведена только через точ-¡г,\ отвечайте полевому шату (адуляру), остальные точки (кварц) лежат существенно ниже. Необычно высокое начальное отношение стронция в етом осразце <3.7Ъ'.) указывает па локальное переотло-кение вещества преимуществен! о из минералов с высоким ВЬ/Ег отно- -аькием, скорее всего из г шад вмещающих сланцев Оез участия о&дей конвективной системы месторо» ¿-тя. Б противном слуае следовало оы сжигать погашения сачалы: . > изотопного отношения в, адуляре б результате примешивания оолыь-лэ количества строкцая из карбопат-ього веществе, которым оогате область месторождения.

Геохимическая несдаорсдг.ость кварца из продуктивной кварц-ареенопвриговой хилы (рис.5а) связана, кок показали рентгенофазо-шг мгх.делекия, с тонкими выделениями калиевого полевого ипать на к штакте с сулыщдыш.

Огразоваико квврц-турмалиновой жили (Т*257±13 млн.лет) оказалось сшгхротшм с.жильным шеокопродуктввным процессом по мета-

0,719

Обр. мТ-15-47 КВ-ГТШ и»т«ссипгит

Т» 27413 ипя.пст !. ("3г/мсг).=а.71300х1а

У,

-I

ОТ

ОТ

5 0.715

л*/

Т»255±9 млн.лет (**5г/м2г).=0.71384а

[Аи]=в1 чхг/т

**ЯЯ» Фракция от 3.88 до 2.9 г/с«' Осгалишо фракция

0.3 1.0

ЕЪ/ аг

0.71 «О

^ 0.7138 к ОТ

и

от

й 0.713*

[Аи]=0.34шсг/г—[Ац1=61юсг/р -

0.7«^

6 3.9 г.в з.о

Плотность фракций, т/си

^0.4 Результаты НЪ-Эг исследования КВ-ПШ метассматата ;ЯМ2-?7. ) - изохронная диаградаа; <5 - начальный изотопный состав стронция [ДЛЯ Т=273 млн.лат) в разных плотностшх фракциях.

3

1.5

- 1Е -

!>'.'."-', ¡г— Г" (ЗЬг/гЮ;- Как отмечклос;. к=сг;'-«". и^сл: джателя--I.;., «з'.ги г>7»!сла>овоо ооксзсЕенк/- у.брккт¡.тин л^льой бэоруг-

¡•; мг'стотчжлэнки.

от рсюзз. ххх псзиам кз'лсдг-г тс.й ут-'лпчгкие изсггашсгс откхскик С.71&г?±39 — 0.72С6&г? — 701-3, что мо-

ь: т отрзюкнем оивйекл твмпер^турк про«5>сс&, яслвдстьие ко--■оосго изократольность реакшй рсстзорог- с окрукащим::

при пьрьо"лояеш'1: ве&зетаз.

Гхгз>. '>'£. Кекоторгк1 генетические вывела, оонов&аше ва ГОСХИМИЕ изотопов стронция

I- рис. гркьодекы качалышс изотопные отношения мпгматкчесгза, метаморфических. мвтасоматическкг., осадочных пород и различных гидротермальных ккл Муруптау, ка рис. 63 - то хя е зависимости от возраста для образцов, исследованных изохронным методом.

Полученные значен:!.1: изотопного состава стронция свидетельствует о его сугубо верхпокоровой природе ьо всех гвдротермалько-метасэматачвских образованиях ей Мурунтау.

Слйды морских карбонатов е еесахгакской толще также отсутствует. Разнообразные проявления карбонатного вещества (прозаики с тоисталлами разного облика, породы, насыщенные карбонатом, крупные скопления кальцита и др.), судя пс изотопному составу стронция и углерода, бэсниклк р. результате реакции углекислота, обра-зовакзейоя при деструкции органического взи«отва, с силикатным;: породам;-! масторсхдения. Другой стороной этого процесса было вос-стакззленхб кисленных фор»; серы к ее переотлеж-кие.

Идентичныме и наиболее гомогенными по изотопному состееу стронция не месторождении является высокотемпературные образования : ранние ЕродукткЕвые метазоматкта и шеелиты. йх сходство предполагает единство процесса формирований золотого в вольфрамового оруданения по крайней мере на этапе начального накопления рудного веаестза при высокотемпературном метасоматоза.

Начальные изотспные отношения стронция изученных магматических пород сказались существенно ниже, чек в породах Оесапанской сбиты 236-273 млн.лет назад, т.е. источником грькктокдов не шглк быть эти ссадочко-метвморфсгенные образования и им подобные, а также более древние породы с аналогичными НЬ/5г отношениями. Как видно на рисунке 60, начальные изотопные отношения в гранитовдах

I Сбр. ЫТ-Э-В7

! иваоц—аосенопир^тояая анлз } 7=2*30.2з:3.5 млн.лет у

[ скво=1.о .»

[

^ [ и'

> ✓ ' 4«------

«ШГ ¡1.

I /

I ..• .

■ А

г У- Ъ ¡.;*т- _

1 ,-• ? г

!

о.тго

.V

№

0 1 3

а "кь/^зг

I

I Обр.РМ—4-131 . I кзарц-адуляооаа я дслла Г Т=219.4±4.2 млн.пет

! («зГ//м£г)0=0.751±а СКЕО-О 3

1.10 г I- 1

И I

к I

I

от

1 у

" ! / о.эо >~ /

1 / '•>

у

0.70 •

0 .-у

О

Рис.5 Изохронные диаграммы для плотносткмх <;ракс-15 чвзр:;-пиритовоЯ (а) г кварц-адуляроьоа (б) жил.

нормальной щелочности к субцелочного составе близки мекду сооой к дотекают кх проаскиаеьие из единого источнике. В этом случос длительность его эволюции составляет не менее 13 млн.лет.

Ks ttt;. 2 \v. рис. СО) видно, что возраста суошэлочпих даок и метассмзтитоь совпадают, что может свидетельствовать об их генетической связи. Отсутствие заметного привкоса вещества ь мета-соматические породи по сравнению с исходными метаосадкими не позволяет считать метасоматизирухско растворы магмгтическик (флюидом, отделившимся капосрадстванно от очага магмообразования. По-езд-«•>му. значительно существенной оказался энергетический вклад магматизма в матаооагтсз п рудоооразованке, чем вещественный.

Заклйчсшие

Проведенные изоопно-reoiрпнологичесю!е исследований вскркли мао-гоэтапность процесса рудообразовашя. После первичного накопления полезных компонентов вещество, в том числе рудное, в области месторождения. в ответ на различите внешние воздействия неоднократно переотлагалось. При этом происходило его рафинирование иди разу-оокгьяние, нркчам оба процасса могли протекать одновременно.

Энергетически наиболее мощные «лития на Мурунтау произошли е герцкнекое время. Они ютувевглг ояека т-дголагввмого белее древнего (ч&м 280 млн.лет) регковвдж5го штаюр^изиа Kaie в К-Аг та); и в Rb-Sr системах изученных минералов.

Исследования изотопного составе стронция p33J3i4Hüx минеральных образований Муруктеу и именциеся литературные данше об' изотопном составе легких элементов свидетельствуют, что веществоины2 . вклад пород № саванско?. свиты в гвдротермЕЛЪно-мвтасоматаческиЯ процесс был наиболее значительным, и на его фоне влияние других источников ттркнебрегихо мало.

Проведенные исследования свидетельствует о то«, что дробное рьздаление датируемых образцов (в та/, числе мономинерзлънш:) на фракции по удельному весу способствует повышения информативности геохроиологичееккх исследований и позволяет кспользоввть изохронную модель. Несмотря на то, что число анализируемых минеральных фаз от этого не .увеличивается, количество информации возрастает настолько, что даже в очень сложных ситуациях, когда в одном образце отчетлзшо проявлены два ветасокатЕчвских события, удается определить возрасты обохх. По-Ездзшому, 8то возможно, воли пер»-

Слаяим

3.725 ¡~

0.720 .

т

•о

"\0.71S (т !■ ь

0.720 'г

1-

i [

II

ч"

¿7 > '

* *

$ ♦

3

ч ч

о

0.704

Объекты исследования

0.730 Г * %

ся I

? 0.710

1м

сл

I

' 0.703 -

0.700

Увтлсоиптяти i *—ч

"К"

«"о!"-<

./ 1

граяятолгы" граячто»яы (суАщепочмые) (нсри.ое/ь)

т . 1 ... 1 .1 : , Р ■ 1 с

""б

240 гяо :па

Т, млн.лет

1150.5 а - нэчалыше изотопные отношения стпснпия з магматических, мэ таморфмес:с« (черные слгшш), гидротермальных л осадочных • (девонский доломит) образованиях Мурунтау; 0 - начальные изотопные отношения в зависимости от возоастз образцов по результатам изохронных определений. Анализы черных сланцев - преимущественно данные А.А.Крёменеикого (ИМГРЭ):

котг.тшлкзашв вещества происходит относительно Оыстрс и отчбтли- -b.-jm фропток, когда скорость перемещения фронта перекристаллизации масгс больше скорэггг .гиффузки ЕЪ к £г г- минералах.

Слизок работ, опубликованных по тем- диссертации

: . Коеткцыа D.A. Оптимизация условий двойного изотопного разбав-локпк.// Ыетоды изотопной геологии. 1&S3. с. 17-18. •

2. йостшык L.А. Стптасткчэская обработка изохронных данных, c-joHi-iii "геологической ошибкой": выбор метода.// Метода изо-

т-таой геологии. 1937. С. 120-123.

3. ¡'оеткцан С.А. Стагкстичезкая обработка изохронных данных в геохронологии.// Цатвматачэогае методы обреботки результатов при радиологическом датирование. ГИК.1988. С. 58-91.

4. Костеплк е.а. Обраэотка изехрон при наличии геохимической дисперсии.// Геохимик. 1929. Jfc Б. С. 632-640.

Ь. Костишаз Г).А. Eb-Sr система в гранитах Алтынтгу" (Центральные Кызылкумы): открытая.в породах и замкнутей в палевых шатах.// Геохимик. 1991. В печати.

5. Костить D.A., Волков Ь.К. Зволюция изотопного состава стронция в ходе длительней фракционной кристаллизации гранитной магмы.// X Всесоюзный симпозиум по стабильным изотопам в геохимии. Тез.докл. К. 1984. С. 127.

7. Косткцкк Ю.А., Балков Б.Н. Нэоднородность первичного изотоп' кого состава £г е гранитах к прс&лома соблюдения условий КЪ-Sr '

изохронной модели.// Проблема изотопного датирования процессов метаморфизма и метасоматоза. К. ГЕОХК. 1SS5. С. 121-123.

8. Костшшн В.А., Волков В.Н. Неоднородность первичного изотопного составе стронция и штрогеказке гранитов Раукидского массива.// Геохимия. 1389. А 6. С. 853-8G4.

5. Ксствдаг S.A., Куравлев A.S. Анализ погрешностей и оптвмиза-цкя изотопного разбавления.// Геохимия. 1987. * 7. с. 1024-1035.

10. Костище Г.А., Закри K.M., Русинова О.В. Комплексные изотопно-геохимические и геохронологическив исследования золоторудной минерализации в черкосланцезой толще.// Тез. докл. ХВ все сошного симпозиума по стабильным изотопам. 1989. С. 207.

11. Костишн Ю.А., Русинова O.B. Rb-Sr датирование гидротермальной кварц-еду ляровой хилы методом мономянеральной изохронк.// Метода иэотопвой геологии. 1в87. с. 123-12S,.