Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Рудная минерализация офиолитового и вулканического комплексов Блока Лут (Восточный Иран, районы Сахл-абад и Феиз-абад)

ВАК РФ 04.00.20, Минералогия, кристаллография

Текст научной работыДиссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Абеди Арезу, Москва

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии (ИГЕМ)

Абеди Арезу (И.Р.Иран)

Рудная минерализация офиолитового и вулканического комплексов Блока Лут (Восточный Иран , районы Сахл-абад и

Феиз-абад)

Специальности:

04.00.20- "минералогия "

04.00.11- " Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения"

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого- минералогических наук

Научный руководитель, чл. - корр. РАН Ю.Г.Сафонов

МОСКВА 1999

Оглавление

Введение................................................................................3

ГЛАВА 1. Краткий очерк геологии Иран; районов Сахл-абад и Феиз-абад, провинции Хорасан

1-1.Геологическое строение и тектоника Ирана....................7

1-2.Полезные ископаемые Ирана......................................13

1 -2-1 .Черные металлы...................................................13

1-2-2 .Цветные металлы..................................................18

1-2-3 .Неметаллические полезные ископаемые.....................25

1-3.Основные черты геологии, металлогении и минералогии

Блока Лут (Восточный Иран)...........................................30

1-3-1. Геологическое строение района Сахл-абад,

(Юга - Восточный Бирженд)............................................30

1-3-2.Геологический очерк района Фейз-абад

(северо-востоке Кашмар)................................................34

1-3-3 . Металлогении районирование Восточного Ирана.......40

1-3-4. Минерагения Восточного Ирана.............................43

ГЛАВА 2. Методы исследования

2.1- Методы анализа состава пород и минералов..................46

2.2-Минералогические методы исследований..................46

2.3-Термобарогеохимические исследования........................48

ГЛАВА 3. Рудные минералы в породах офиолитового комплекса Юго-восточного Бирженда

3-1. Рудные минералы серпентинизированных ультрабазитов.50 3-2. Рудные минералы в лиственитах и кварцитах................73

3-3. Результаты изучения газово-жидких включений

в кварце лиственитов и кварцитов....................................78

ГЛАВА 4. Рудные минералы вулканогенных золоторудных проявлений Кухе-зар, района Феиз-абад

4-1. Описание рудных минералов....................................82

4-2. Результаты изучения включений...............................97

ГЛАВА 5. Практические рекомендации.........................................106

Список литературы.....................................................................108

Введение 3

Актуальность проблемы. Районы Восточного Ирана остаются недостаточно изученными в рудно- металлогеническом отношении. Лишь в последние годы было выявлено проявление золоторудной минерализации в вулканогенных толщах северной части региона (район Феиз-абад -месторождение Кухе-зар). Крайне ограничена информация по минералогии и металлогении известного офиолитового пояса Восточного Ирана. Значительное площадное развитие молодых вулканитов и измененных пород офиолитового комплекса, характеризующихся в других частях мира, включая Альпийско-Гималайский складчатый пояс, значительной рудоносностью, позволяет отнести регион к перспективным металлогеническим провинциям.

Выявление поисково-оценочных критериев нахождения оруденения, общая рудно- металлогеническая характеристика изученных районов имеет большое значение.

Тема диссертационной работы актуальна также по следующим причинам: 1) работа позволяет на новом уровне представить минералогию рудопроявлений Восточного Ирана и выявить новые типы Аи оруденения 2) работа дает возможность повышать научно-методический уровень минералогических исследований в Иране.

В работе применены методы парагенетического анализа. Использованы прецизионные аналитические методы, что раскрывает перспективы их использования в системе высшего образования и геологоразведочной практике в Иране.

Цель и задачи. Целью работы является рудно-минералогическая характеристика минерализованных пород офиолитового комплекса юго-восточного Бирженда, в районе Сахл-абад и рудных тел золоторудного месторождения Кухе-зар в районе Феиз-абад.

В процессе выполнения работы были решены следующие задачи:

1. Выявление минеральных ассоциаций рудных минералов, изучение состава рудных минералов и их индикаторных особенностей.

2. Установление минералого-геохимических особенностей вмещающих пород и рудных скоплений.

3. Изучение условий образования рудных ассоциаций, в частности -состава и температуры минералообразующей среды с помощью термобарогеохимический исследований.

4. Разработка практических рекомендаций для поисково-разведочных работ в районе

Основные защищаемые положения. В результате выполненных исследований автором защищаются следующие основные положения.

1. Серпентинизированные, участками лиственитизированные породы офиолитового комплекса района Сахл-абад, содержат рудную минерализацию , включающую первично-магматические минералы, а также минералы, образованные в процессе метасоматического измененния пород.

2. Рудная минерализация месторождения Кухе-зар относится к типу малосульфидных кварц-гематитовых руд эпитермальных месторождении.

3. Термобарогеохимические исследования кварца из рудных тел месторождения Кухе-зар свидетельствуют о проявлении здесь среднетемпературных слабоминерализованных растворов.

Научная новизна работы. Впервые проведено детальное исследование рудной минерализации в серпентинизированных породах офиолитового комплекса Восточного Ирана, а также золото- полиметаллического оруденения в кислых вулканических породах Кухе-зара; впервые выявлен ряд минералов,

характерных для серпентинитов - аваруит, годлевскит, медистый пйнтландит; установлен температурный режим рудообразования и состав рудообразующих растворов по данным термобарогеохимических исследований. Усовершенствованы представления о металлогении Восточного Ирана.

Методы исследования. Для решения поставленных задач в работе использовались следующие виды анализа: химический, полуколичественный спектральный, рентгенофазовый,рентгенофлюоресцентный,рентгеноспектральн ый, электронная микроскопия, термический анализ, атомно-

абсорбционный,нейтронно-активационный,1СР-М8,хроматографческий анализ, термобарогеохимический и др.

Фактическая основа работы. В основу работы положены результаты полевых и камеральных исследований автора в 1996-1999г.г. Изучена рудная минерализация офиолитового комплекса и вулканогенных золоторудных проявлений Блока Лут (Восточный Иран, районы Сахл-абад и Кухе-зар ). Собрана и изучена коллекция из 110 аншлифов и штуфов. Проведены микрозондовые определения состава всех изученных рудных минералов (225 точек), определение состава рудных минералов на электронном микроскопе с приставкои Link (35 точек). Выполнены 19 термических анализов, выполнены 11 рентгеноструктурных анализов. Сделано 64 полуколичественных анализов пород и минералов, 7 обзорных и 10 количественных определений Аи и Ag на ICP-MS .Получены результаты 5 химических анализов пород, выполнено 5 определений Pt и Pd в породах хроматографическим методом, сделано 10 определений Сг, Mg, Al, Fe атомно-абсорбционным методом, сделан термобарогеохимический анализ 2-х образцов.

Апробация. Основные положения опубликованы в журнале «Геология рудных месторождений» в статье "Рудные минералы серпентинизированных пород офиолитового комплекса Юго-Восточного Бирженда (ИРАН)", 1999; в тезисах докладов годичной сессии Московского отделения

Всероссийского Минералогического общества «Роль минералогии в развитии минерально-сырьевой базы благородных металлов и алмазов XXI века» -"Особенности минерального состава ассоциаций рудных минералов офиолитового комплекса Южного Бирженда (Восточный Иран)", 1998, Москва; в тезисах докладов международного симпозиума «Физико-химичекские проблемы эндогенных геологических процессов, посвященного 100-летию академика Д.С.Коржинского» - " Alteration of the accessory chromspinels in serpentinites and listwaenites of the ophiolite at the south-east Birjand(Eastern Iran)"; 1999, Москва; в тезисах докладов II Всероссийского металлогенического совещания с участием иностранных специалистов "Металлогеническое районирование Восточного Ирана", август 25-28, 1998 Иркутск.

Структурам объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы из 58 наименований, содержит 25 таблиц, и 44 фигур общим объемом в 1;> страниц.

Автор выражает благодарность сотрудникам аналитических подразделений ИГЕМ А.И.Цепину, А.В.Мохову, Г.Е.Каленчук, Т.Л.Крыловой С.А.Горбачёвой и другим за большую помощь в получении аналитической информации .Большое содействие в выполнении работы автору оказали многие специалисты из лаборатории рудных месторождений и минералогии. Автор признательна за помощь и консультации Т.Л.Евстигнеевой ,Н.В.Гореликовой, В.Л. Русинову .Особо автор отмечает постоянную помощь в процессе обучения в аспирантуре ведущего научного сотрудника института А.Д.Генкина и научного руковадителя чл.-корр. РАН Ю.Г.Сафонова. Особую благодарность автор приносит Г.Е.Каленчук за помощь в овладении основами разговорного русского языка.

Автор искренне признательна институту, его коллективу за внимательное отношение и также выражает свою благодарность Министерству Высшего Образования Ирана, благодаря материальной поддержке которого стало возможным прохождение аспирантуры в ИГЕМ РАН.

ГЛАВА 1

Краткий очерк геологии Иран; районов Сахл-абад и Феиз-

абад, провинции Хорасан

1-1. Геологическое строение и тектоника Ирана

В тектоническом отношении Иран располагается в пределах восточной части Средиземноморского или Альпийско-Гималайского складчатого пояса. Альпийская геология Ирана вызывает собой интерес в связи с потенциально важной металлогенией, сочленением альпийских и гималайских структур, высокой сейсмоопасностью региона, слабой и неравномерной его изученностью и т.д.(Хаин В.И 1984,Романко Е.Ф.1984, ,Короновский Н.В 1984,Богданов Н.А, Добрецов Н.Л,Книппер А.Л.1991)

Основная территория Ирана представления крупными блоками позднедокембрийской континентальной коры, относящимися к северной окраине гондванского континента, в различной степени переработанной альпийским тектогенезом. По периферии симметрично, с юга и севера, располагаются протяженные складчатые зоны краевых систем (складчатые системы Загроса и Копетдага). Блоки древней коры (Западно-Иранский массив, Восточно-Иранский массив, Лутский блок) различной величины и ориентации занимают Внутреннюю часть территория Ирана. Они разделены зонами "цветного меланжа" с офиолитами, в совокупности образуя мозаичный рисунок общей структуры, где широко проявлены шарьяжи и надвиги, сопровождающие покровные структуры фиг. 1.1 ).

Позднепротерозойские комплексы - выступы древнего фундамента выходят на поверхность в различных районах преимущественно в пределах Центрального Ирана, перекрытого осадочными образованиями венда и палеозоя. Сложенные различными метаморфическими породами, зеленосланцевой и реже амфиболитовой фаций метаморфизма, эти комплексы охватывают весь стратиграфический - возрастной диапазон от кембрия до

перми, а в некоторых районах включают породы нижнего и'среднего триаса. Главными особенностями этого комплекса является преимущественно карбонатный или терригенно-карбонатный состав отложений и практическое отсутствие крупных длительных перерывов в процессе седиментации.

Триас-юрский комплекс терригенных отложений отражает начало нового

о /-ч и

этапа тектонической активности региона. С позднетриасовои эпохой связывают раскол древнего континента Гондваны и возникновение океана Тетис (БШскИп 1984).

Меловые комплексы зон "цветного меланжа" включают в себя разнообразные по составу и происхождению породы, которые образуют хаотическое сочетание глыб и пластин, сильно деформированных, расслоенных и смятых осадочных и магматических пород. По мнению большинства геологов, зоны "цветного меланжа" являются свидетелями былого существования океана Тетис, связанного с ним процессов субдукции и коллизии. Относительно офиолитового комплекса известно, что его формирование, по данным изотопных исследований, происходило в нижнем мелу^оскНп 1984).

Палеогеновые комплексы широко, распространены в юго-восточной части Ирана, где они слагают складчатые системы Белуждистана и Макрана. В общем виде эоценовые вулканические образования образуют протяженный вулканический пояс, начинающийся у границы с Малым Кавказом и пересекающий весь Центральный Иран до границы с Афганистаном. В строении вулканического пояса участвуют разнообразные породы, принадлежащие трахиандезитовой, риодацитовой, андезито-базальтовой и трахибазальтовой формациям. С вулканитами ассоциируют субвулканические тела того же состава, образующие дайки и силлы. В вулканоплутонических комплексах часто совмещаются интрузивные тела комагматичных диорит-гранатодиоритов и монцонит-граносиенитов. Некоторые из таких интрузивов обнажаются и за пределами вулканического комплекса.

СХЕМА СТРУКТУРНО-ФОРМАЦИОННОГО РАЙОНИРОВАНИЯ ИРАНА

£

Фиг. 1.1 .Схема структурно-формационного районирования Ирана:

1 - плиоцен-четвертичная континентальная моласса межгорных впадин;

2 - плиоцен-четвертичные вулканические комплексы: а) известково-щелочной серии, б) серии щелочных базальтов; 3 - олигоцен-миоценовая морская моласса:

а) внутренних впадин (впадина Дашти-Кевир - ДК, впадина Джаз Муриан - ДМ),

б) краевых прогибов (Предзагросский прогиб - ПЗ, Предкопетдагский прогиб - ПК), в) периокеанических прогибов (прогиб Макрана - ПМ); 4 - эоценовые вулканические комплексы известково-щелочной серии: а) орогенных поясов (зона Карадаг-Телеха -КТ, зона Зенлжан-Кашана - ЗК), б) островодужных систем (зона Рафсанджан-Сабзеваран - РС); 5 - палеогеновый флишевый комплекс Иранского Белуджистана -ИБ: 6 - меловой комплекс карбонатных платформ (чехол срединных массивов); 7 -меловые карбонатно-терригенные комплексы шельфов и континентальных склонов (складчатые системы Внешнего Загросса - ВЗ и Каветдага - КД); 8 - меловые терригенные и вулканогенные комплексы подвижных зон:

а) флишевых грогов (прогиб Биабанака - ББ), б) островодужных систем (зона Сенендеджа - СН, зона Восточного Ирана - ВС); 9 - комплексы зон "цветного меланжа", включающие офиолиты, вулканиты, карбонатные породы, радиоляриты и флишевую серию мелового возраста (зоны Сабзевар - СБ, Наин - НН, Керманшах - КР, Нейриз - НР, Кхой - КХ, Внутреннего Загроса - ЗГ, Макрана - МК, Восточного Ирана -ВИ); 10 - триас-юрские терригенные комплексы: а) угленосная параллическая формация (Тебесский бассейн - ТБ, Эльбурсский бассейн - ЭБ, Мешхедский бассейн -МБ), б) глинисто-сланцевая формация (зона Хамадана - ХМ); 11 - венд-палеозойские карбонатно-терригенные комплексы осадочного чехла и позднепротерозойские метаморфические комплексы основания (зона Бафка - БФ, зона Йезда-Анарека - ЙА, зона Боруджирд-Сирджана - БС, зона Эльбрус-Биналуда - ЭБ, массив Западного Ирана - ЗИ, выступы массива Лут - ЛТ); 12 - разрывные нарушения: а) главные, б) второстепенные; 13 - кинематика разрывных нарушений: а) надвиги и шарьяжи, б) сбросы, в) сдвиги

Олигоцен-миоценовые комплексы играют важную роль в строении крупных структур орогенного типа, слагая межгорные впадины и впадины внутренних морей, а также краевые прогибы.

Плиоцен-четвертичные комплексы на территории Ирана распространены очень широко. Они заполняют многочисленные межгорные впадины и образуют делювиально-пролювиальные шлейфы у подножий хребтов.

Плиоцен-четвертичные вулканические образования фиксируются в различных районах. Наиболее обширные площади плиоцен-четвертичные вулканиты занимают в Иранском Азербайджане.

Существует два представления о геотектонической природе территории Ирана. Одни исследователи считают, что это была область рифтогенеза, с системой горстов и грабенов, разделенных разломами, которые контролировали развитие магматизма, тектоники и рудообразования(Ъ1аЬау1 М. 1976,Нои8Ьшап<1-2аёеЬ А. 1977, Етапи Н. 1981 ,А1шсН Б.М & Етапи Н.1984, А1ау1 -Текши 1980). Другие авторы объясняют геологическое строение субдукцией( Такт 1971,У1а1оп & е1 а1 1972,8аЬ2е11ее М.1972Дш^ Б. & а а1 1975, БЬсЫт 1.1974, РоигИоБзеш Р. 1981, Мошуаяп Н.1985, ВегЬепап М.1981, Ковалев А.А. и др. 1988).При этом выявлено закономерное изменение петрохимии и геохимии магматических пород, металлогении и структуры в зависимости от близости к линии фронта регионального надвига Загрос, по которому Аравийская плита потдвигается под Иранскую.

Общая закономерность изменения геологических образований в крест простирания надвига представлена сменой следующих тектонических единиц с юго-запад от побережья Персидского залива на северо-восток: 1)фундамент Нубийско -Аравийской плиты; 2)зона простых складок; 3)главный надвиг Загроса; 4) Загросский офиолитовый аллохтон; 5) метаморфический пояс Санандеж-Сиржан, в породах которого найдена юрская фауна; 6) вулканический пояс Уромия-Дохтар ; 7) Центральный Иран; 8) Эльбурс ; 9) Каспийское море фиг(1.2).

юз-

50

150

250 КМ

I I

Абадан

3 4 ■

1 1

1 1 I I I I » I

I