Эволюция траппового магматизма и Pt-Cu-Ni рудообразование в Норильском районе

Криволуцкая, Надежда Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Эволюция траппового магматизма и Pt-Cu-Ni рудообразование в Норильском районе
ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат диссертации по теме "Эволюция траппового магматизма и Pt-Cu-Ni рудообразование в Норильском районе"

005012254

На правах рукописи

КРИВОЛУЦКАЯ Надежда Александровна

ЭВОЛЮЦИЯ ТРАППОВОГО МАГМАТИЗМА И Р1-Си-№ РУДООБРАЗОВАНИЕ В НОРИЛЬСКОМ РАЙОНЕ

Специальность 25.00.11 - геология, поиски и разведка твёрдых полезных ископаемых; минерагения

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора геолого-минералогических наук

1 2 [л ДР 20 ¡2

Москва-2012 г.

005012254

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Ордена Ленина и Ордена Октябрьской революции Институте геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН)

Научный консультант: член-корреспондент РАН

Соболев Александр Владимирович

Официальные оппоненты: академик

Когарко Лия Николаевна

доктор геолого-минералогических наук Шарков Евгений Витальевич

доктор геолого-минералогических наук Терехов Евгений Николаевич

Ведущая организация: Кафедра геологии полезных ископаемых

геологоразведочного факультета МГРИ-РГГРУ

Защита состоится 30 марта 2012 г. в 14-30 в ауд. 415 на заседании диссертационного совета Д.501.001.62 при Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова по адресу: 119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ, геологический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (главное здание, 6 этаж).

Автореферат разослан 28 февраля 2012 г.

Учёный секретарь диссертационного совета Д 501,001.62

доктор геолого-минералогических наук

Н.Г.Зиновьева

ВВЕДЕНИЕ Актуальность проводимых исследований

Проблема формирования суперкрунных месторождений - уникальных геохимических аномалий в земной коре - является одной из ведущих в современной геологии. Это обусловлено как важнейшей ролью месторождений-гигантов в мировой экономике, так и их особым значением для решения ряда теоретических вопросов, в частности, разработки механизмов накопления металлов. Среди обширного класса платиновых и медно-никелевых месторождений, обычно разобщённых в пространстве, норильские объекты занимают особое место благодаря сочетанию в них обоих типов руд.

Открытие уникальных талнахских месторождений не только изменило расстановку сил на сырьевом рынке в 60-ые годы XX столетия (Россия вышла на первое место по добыче никеля и второе - платиновых металлов в мире), но и существенно сказалось на теории развития магматического рудообразования. Впервые в мире были обнаружены жильные тела, связанные не с крупными протерозойскими плутонами. а с маломощными триасовыми интрузивами, локализованными на СЗ Сибирской трапповой провинции. Такая позиция и близость составов интрузивов и лав поставили вопрос о связи магматизма с рудообразованием в этом регионе особенно остро: является ли формирование месторождений закономерным итогом развития системы в целом и можно ли ожидать открытие подобных уникальных объектов в других трапповых провинциях мира? Ответы на эти вопросы тесно связаны с решением проблемы генезиса норильских руд.

В гипотезах образования норильских месторождений доминируют либо представления о решающей роли в привносе и отложении металлов магматического расплава (Годлевский, 1959; Лихачев.1972; Naldrett, 1992), либо флюидных компонентов (Золотухин, 1997; Зотов. 1989). Концепции первого типа существенно отличаются между собой по отношению к роли той магматической системы, в продуктах которой локализованы руды. Часть исследователей придает ей решающее значение, предполагая образование руд из самостоятельной порции пикритоидного расплава, обогащенного летучими и рудными компонентами в условиях закрытой магматической системы (Годлевский, 1959; Дюжиков и др., 1988; Дистлер и др., 1988. Лихачев. 2006). Другие авторы рассматривают интрузивы как подводящие каналы для лав. отводя ведущую роль в рудообразовании длительности протекания расплава к поверхности в условиях открытой системы и его взаимодейст вию с вещающими породами (Радько, 1991; Naldrett. 1992. 2009; L¡ et al., 2009, 2011). Оценка достоверности высказанных гипотез, влияющих на поиски новых месторождений, осложняется ограниченностью геолого-геохимических данных

о связи интрузивов с лавами и данных о составах исходных магм, чему и посвящена данная работа.

Главная цель работы -

уточнить закономерности развития траппового магматизма в Норильском районе и определить место в нем рудообразующего процесса, опираясь на большой объем новых геологических и геохимических данных по вулканическим и интрузивным породам.

Задачи исследования включали:

[. Определение взаимоотношений рудоносных интрузивов с лавами, предполагающее: а) детальное изучение строения туфо-лавовой толщи и ее геохимических особенностей в разных тектонических структурах района для установления эволюции вулканизма в пространстве и во времени; б) выделение основных геохимических типов ультрабазит-базитовых интрузивов разной степени рудоносности; с) сопоставление геохимических особенностей лав и интрузивов, образованных на одних и тех же этапах развития трапповой магматической системы.

П. Определение составов исходных магм: 1) с помощью изучения расплавных включений в оливинах и пироксенах; 2) методом геохимической термометрии с помощью ЭВМ-модели «КОМАГМАТ».

III. Сопоставление химического и минерального состава руд разных месторождений с составом вмещающих их интрузивных пород.

IV. Выяснение масштабов процессов ассимиляции вмещающих пород базитовыми расплавами на уровне интрузивных камер и их роли в рудообразовании.

V. Сравнительный анализ минерало! о-геохимических особенностей интрузивов норильского комплекса с рудоносными массивами других районов России (Таймыра, Северного Забайкалья, Карело-Кольского региона, В. Саян)

Фактический материал

Для решения поставленной проблемы региональные геолого-структурные исследования трапповых пород сочетались с их детальным аналитическим изучением (определение валового состава пород и микроанализ минеральных фаз, в том числе магматических включений в них).

скважинам). Изучение массивов Северного Забайкалья (Чиисйский, Луктурский) осуществлялось в 1982-1986 и 1993 гг., Кингашского массива (Восточные Саяны) - во время полевой экскурсии 2000 г. Часть образцов для проведения сравнительных исследований по ультрабазит-базитовым комплексам в рамках договорных работ предоставлена В.П. Мамонтовым, Ю.Н.Киселевым, Г.Р.Ломаевой (Южно-Ковдорская площадь и Кингашский рудный район).

Аналитические работы включат: 1. Рентгенофлуоресцентный а паи в - 780 анализов - ГЕОХИ РАН, аналитики И.А. Рошина, Т.В. Ромашова; 208 анализов -ЧИПР СО РАЯ, аналитик Н.С. Балуев . 2. Метод индуктивно-связанной плазмы: 1) ICP-MS - 480 анализов пород - ИМГРЭ, аналитик Д.З.Журавлев; ИЭМ РАН, аналитик В.К. Карандаше»; 2) LA 1CP-MS - 650 анализов стёкол пород, 470 -пироксенов, 1580 оливинов, Германия, г. Майнц, аналитики H.A. Криволуцкая, Д.В. Кузьмин; 3. Электронно-зондовыи микроанализ («Cameca»SX 50 и SX 100— ГЕОХИ РАН, Москва - аналитик H.H. Коненкова; JXA 8200 - Институт Химии им. Макса Планка, г. Майнц, аналитики H.A. Криволуцкая, Д.В. Кузьмин) - 12 150 анализов оливинов, 8 100 пироксенов, 1350 плагиоклазов, 310 шпинелидов, 560 - сульфидных минералов, 85 анализов минералов ЭПГ, 680 стекол; 4. Ионно-зондовый микроанализ («Сагпеса» ims-4f - ИМИ РАН, Ярославль, аналитики С.Г. Симакин, Е.В. Потапов) - 175 расплавных включений и 210 оливинов; 5. Рамановская спектроскопия (Франция, г. Нанси, аналитик Ж. Дебюсси) - 12 анализов флюидных включений; 6. Исследование стабильных изотопов в породах (О, //, С, S) - 145 анализов, ГИН РАН, аналитик Б.Г. Покровский и ЦНИГРИ, аналитик С.Г. Кряжев; 7. Исследование радиогенных изотопов в породах (Sr, Pb, Sm-Nd, U-Pb) - ВНИИОкеангеология, аналитик Б.В. Беляцкий -55 анализов; ГЕОХИ РАН, аналитик А. А. Плечова - 18 анализов, Институт Химии им. Макса Планка - аналитик 3. Фекиасова- 15 анализов; 8. Определение ЭПГ и Аи в породах и рудах: а) 78 анализов - Институт рудообразования, минералогии и геохимии НАНУ (пробирный метод, аналитик A.A. Юшин), б) 32 анализа - ГЕОХИ РАН, атомно-абсорбционный метод, аналитики И.В. Кубракова, O.A. Тютюник. Н.Д. Чхстия).

Экспериментальные исследования по гомогенизации расплавных включений проводились автором в муфеле (ИГЕМ РАН) и камере системы Соболева-Слуцкого (ГЕОХИ РАН, 160 экспериментов), а также в печи с регулируемой фугитивностью кислорода (ГЕОХИ РАН). Компьютерное моделирование кристаллизации базальтовых магм осуществлялось с помощью ЭВМ-модели «КОМАГМ АТ-3.5» и «ПЕТРОЛОГ-2.0»). Статистическая обработка данных выполнялась автором по программам «Статистика» и «Петротип»).

Научная новизна

I.Норильский район. Базальты:

1. Впервые установлены существенные вариации в строении и составе гудчихинской свиты (главные, редкие и летучие компоненты) - примитивной на востоке территории и контаминированной - на западе.

2. Впервые детально изучено строение и геохимические особенности пород хаканчанской свиты в разных тектонических структурах района. Установлено, что включавшиеся в ее состав толеитовые и пойкилоофитовые базальты относятся к туклонской свите, а туфы и туффиты обладают геохимическими характеристиками надеждинской свиты.

3. Проведённое в разных частях района детальное изучение толеитовых базальтов хаканчанской, надеждинской и туклонской свит позволило уточнить ареалы их распространения и выделить 2 одновременно существующих независимых магматических очага на западе и востоке территории (надеждинский и туклонский).

4. Продемонстрировано, что расслоённые покровы, рассматриваемые ранее в качестве маркирующих горизонтов туклонской свиты, входят в состав разных свит - туклонской и надеждинской.

5. Впервые обнаружены высоко-Мй породы в составе надеждинской свиты.

6. В разных частях района изучены геохимические особенности верхней части надеждинской свиты и нижние - моронговской. Показано, что исследованные вулканиты только в единичных случаях имеют промежуточные характеристики и выделение «транзитных серий» представляется необоснованным.

7. Полученный большой объем новых геохимических данных для базальтов разных тектонических структур позволил выделить 2 этана и 4 цикла в развитии вулканизма.

II. Норильский район. Интрузивы

1. Впервые на представительном материале проведена геохимическая типизация ультрабазит-базитовых интрузивных пород нормальной щёлочности, выделены 3 типа (дюмталейский, нижнеталнахский и норильский), близкие по геохимии к базальтам гудчихинской, надеждинской и моронговской свит.

2.Аргументированно доказано существование интрузивных пород гудчихинского типа.

3.Показано, что разные по степени рудоносности интрузивы характеризуются одинаковыми геохимическими особенностями пород, а химический и минеральный состав руд не коррелирует с составом силикатной части вмещающих их интрузивов.

5. Впервые в рудах норильских месторождений диагностирован самородный Рс] и ряд новых фаз ЭПГ, а также получены карты распределения элементов-

примесей (Со, As, Se, Au, Pt, Pd, Rh, Ir, Ru, Os, Re) методом LA-ICP-MS в главных рудообразующих сульфидах.

6.Доказан посленижненадеждинский возраст интрузивов норильского комплекса (по геолого-геохимическим данным).

7.Устаиовлены аномально высокие (до 12 ррш) содержания тяжёлых редкоземельных элементов (Yb, Dy, Ег) и Y в оливинах.

8.0бнаружены уииканьные зональные оливины (Fo82-Fo59) в Микчангдинском интрузиве, свидетельствующие о высокой скорости остывания массивов норильского комплекса.

9.Впервые определён состав исходных расплавов и летучих компонентов в них для ряда интрузивов норильского района прямыми методами (но расплавным включениям в оливинах и пироксенах).

III. Сравнительное изучение норильских интрузивов с массивами других районов

1.Продемонстрировано сходство геохимических характеристик для рудоносных массивов разных регионов: Карело-Кольского региона, Норильского района, южного обрамления Сибирской платформы.

2. Показано, что различные по геохимическим особенностям интрузивы характеризуются одинаковым типом оруденения (Дюмталейский и Чинейский).

Практическая значимость работы

Часть использованных в работе материалов получена в ходе выполнения хоздоговорных работ, о которых автор являлся ответственным исполнителем. [.Результаты петрографического и минералого-геохимического изучения базальтов Микчангдинской площади вошли в отчёт ООО «Норильскгеология» по «Геологической групповой съемке 1:50000 м-ба на Микчангдинской площади» (авторы В.Н.Михайлов, Л.И.Трофимова и др., 2003 г).

2.Изучение породообразующих минералов легло в основу хоздоговорных работ ГЕОХИ РАН с «ГМК «Норильский никель» и ООО «Норильскгеология» и отражено в отчёте «Разработка минералого-геохимических поисковых признаков на сплошные сульфидные руды в Норильском районе», 2008 г.

3. Результаты исследований геохимии (в том числе и радиогенных изотопов), минералогии массивов Южно-Ковдорской площади Кольского полуострова, выполненные по договору с ОАО «Мурманская ГРЭ», вошли в отчёты 20062007 гг. и опубликованы в журнале «Геохимия».

4.Исслсдование геохимических особенностей пород и минералогии Верхнекингашского массива выполнено по договору с ООО «Геологическая компания», результаты отражены в отчёте 2007 г.

Защищаемые положения

1. Исходя из полученных закономерностей распространения вулканогенных пород в разных тектонических структурах района и особенностей их петро-и геохимического состава (главные, редкие и радиогенные элементы), показано, что породы туфо-лавовой толщи Норильского района были сформированы в течение двух стадий - рифтогенной (iv-sv -gd- nd) и собственно трапповой (tk -mr-sm) которые не просто сменяли друг друга во времени, а существовали одновременно в ранненадеждинский иериод. Развитие вулканизма осуществлялось в течение четырёх циклов (iv-sv, gd, nd-tk, mr-sm).

2. По геохимическим особенностям пород ультрабазит-базитовые интрузивы нормальной щелочности подразделяются на 3 геохимических типа: дюмталейский (средневзвешенное содержание MgO=19-23 и TiOj >1 мас.%, 87Sr/86Sr=0.703, cNd = +6-8; отсутствие Ta-Nb и Pb аномалий), нижнеталнахский (MgO=13-16, ТЮ2 <1, S7Sr/scSr=0.710, eNd = -8--10; присутствие отрицательной Ta-Nb и положительной РЬ аномалий, существенное обогащение крупноионными литофильными элементами) и норильский (Mg0=10-12 и ПСЬ <1 мас.%, 87Sr/86Sr=0.706, cNd = -0.5; отрицательная Ta-Nb и положительная РЬ аномалии), соответствующие лавам 2, 3 и 4 циклов (гудхихинской, надеждинской и моронговской свитам).

3. По данным изучения валового состава пород и расплавных включений в ранних ликвидусных фазах (оливинах и пироксенах) установлено, что исходные магмы, сформировавшие рудоносные интрузивы, имели толеитовый состав расплава с содержанием MgO = 8 мас.%, характеризовались коровыми спектрами распределения редких элементов (тантал-ниобиевая и свинцовая аномалии), повышенными концентрациями редких элементов и водно-углекислым составом флюида (0.5 мае. % воды, 0.2 хлора и 0.02 фтора) и не содержали повышенных концентраций цветных металлов.

4. Богатые Pt-Cu-Ni сульфидные руды района связаны с массивами норильского типа, образованными в посленадеждинское время в результате самостоятельного магматического импульса. Степень рудоносное™ массива (рудопроявление, бедное, богатое или уникальное месторождение) не отражается на петро-геохимических особенностях интрузивных пород: средневзвешенной машезиалыюсти, содержаниях и распределении редких элементов и их изотопном составе (Sr, Nd, Pb).

свидетельствует о том, что магмы при образовании норильских месторождений выполняли, главным образом, транспортирующую роль по отношению к сульфидам, сконцентрированным на предыдущих этапах развития региона в пределах нижней коры.

Апробация работы

Результаты исследований опубликованы в 175 работах: 1 монографии. 29 статьях в реферируемых журналах, в 31 статье в журналах и сборниках, а также 114 тезисах (из них 26 расширенных), главные из которых приведены в конце автореферата. Они систематически обсуждались па заседаниях лаборатории геохимии магматических и метаморфических пород и Учёных Советах ГЕОХИ РАН, в МГУ, ВСЕГЕИ. МГРИ, в Институте минералогии и рудообразования НА11У (г. Киев), а также на H ТС «ГМК «Норильский никель» и ООО «Норильскгеология», в других научных и производственных организациях. Полученные данные и их интерпретация докладывались на многочисленных международных и российских конференциях (более 30 раз), в том числе на Всероссийских платиновых совещаниях (Москва, 1992,2002; Красноярск, 2000), Международных платиновых конгрессах (Москва, 1994; Садбери. 2010), на Международном Европейском союзе геонаук (EGU IX, X, Х1.ХИ в г. Страсбурге, Ницце и Вене с 1999 по 2007 г.), на Российских и международных конференциях по флюидным и расплавным включениям (г. Александров, 1999, 2000. 2001; г. Гренобль, Франция, 2001; Ринберг. Германия, 2005; Москва, ИГЕМ, 2008; на ECROFI - г. Сиена, Италия, 2005), на конференции Societies of Economic Geologists and GS А (г. Йоганнесбург. ЮАР, 2008). на Cu-Ni симпозиуме в Китае (2009 г), на совещаниях «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 1999. 2002, 2004, 2009), совещаниях памяти А.Н. Заварицкого. А.Г.Бетехтина. Ф.И.Чухрова. 80-летия ИГЕМ (Москва. ИГЕМ, 2007-2010), на Смирновских Чтениях (МГУ, Москва, 2009, 2010), на семинаре по Геохимии магматических пород (ГЕОХИ, 2010), на Чтениях памяти В.Е Хаина (МГУ, 2011), а также региональных совещаниях в Чите (2001, 2005), Сыктывкаре (2005), Петропавловске-Камчатском (2009), Петрозаводске (2004,2009).

Благодарности

Любовь к геологии рудных месторождений была привита автору на кафедре полезных ископаемых МГУ академиком В.И. Смирновым и его сподвижниками: IO.C. Бородаевым, Г.Ф. Яковлевым, Н.И.Ереминым. В.В. Авдониным, Ф.П. Мельниковым. В.И.Старостиным, Нат. Е.Сергеевой, I.A. Филииыной, Е.М. Захаровой, Г.И. Бочаровой, др. Автор выражает признательность коллегами, оказавшим содействие в осуществлении полевых работ: геологам «ГМК «Норильский никель» О.Н.Симонову. А.В.Поспелову, A.A. Шашкову;

ООО «Норильскгеология» - B.B. Кургину, Ю.К. Краковецкому, Л.И. Трофимовой, И.Н. Тушенцовой, [Е.А. Аршиновой[, В. Ю. Ван-Чану, К.В. Краденову, И.А. Матвееву, В.П. Стрельникову, В.А. Тетерюку, A.A. Даньченко, С.Г. Снисару, В.А. Радько, К.К. Ковальчуку, К.В. Шишаеву, С.А. Виленскому, О.П. Легезиной, Г. И.Легезину, Е.В. Середе и др., а также А.Г. Тарасову, C.B. Нистратову, И.В. Храмову, A.B. Рудаковой, К.В. Бычкову. Особую благодарность автор выражает В.Н.Михайлову за многолетнюю помощь в изучении вулканитов Норильского района в полевых условиях и плодотворные дискуссии об их происхождении. Успешному проведению аналитических работ способствовали H.A. Рощина, H.H. Коненкова, Д.В.Кузьмин. О.Б.Кузьмина, НекрасовА.Н., Т.Б.Шлычкова, С.Г.Симакин, Е.В.Потапов, A.A. Плечова, Б.В. Беляцкий, A.A. Юшин, И.В. Кубракова, O.A. Тютюник, Д.Н.Чхетия, В.А.Турков, С.В.Луткова. Помощь в экспериментальных работах по изучению расплавных включений оказали A.A. Кадик, A.A. Каргальцев, М.В. Воловецкий, А.Д. Бабанский, И.П. Соловова, A.B. Гирнис, T.JI. Крылова. Автор благодарен A.A. Арискину за обсуждение и помощь в моделировании процессов кристаллизации магм рудоносных массивов, а также всем сотрудникам лаборатории геохимии магматических и метаморфических пород ГЕОХИ РАН за дружескую и творческую атмосферу, особенно Н.М. Свирской и О.П.Цамерян. Глубокую признательность автор выражает Б.И. Гонгальскому за тридцатилетнее сотрудничество в изучении базитовых рудоносных комплексов в полевых и камеральных условиях и интерпретации результатов. Неоценимую роль в проведении исследований сыграла многолетняя всесторонняя поддержка чл.-корр. РАН A.B. Соболева, которому автор искренне благодарен за постоянный интерес к изучению Сибирского траппового магматизма.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проекты 00-05-64507-а, 00-05-74508-3, 01-05-74552-3, 03-05-79123-к, 03-05-64578-а. 05-0574622-3, 07-05-01007-а, 08-05- 100092-к, 09-05-01193-а, 10-05-08173-з), программ Президента РФ «Ведущие научные школы России» HI1I-150.2008.5, НШ-3919.2010.5; программ ОНЗ РАН № 4, 8 и проекта Вольфганга Пауля (Германия).

Структура и объем работы

Диссертация объёмом 355 стр. состоит из введения, 6 глав и заключения, содержит 65 рисунков, 5 таблиц, 3 приложения, список литературы из 328 наименований.

ГЛАВА I. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ГЕОЛОГИИ НОРИЛЬСКОГО РАЙОНА И ПРОБЛЕМЫ ГЕНЕЗИСА РУД

Норильский район, расположенный на СЗ Сибирской платформы, характеризуется большой мощностью вулканогенных образований (3,5 км) и наличием уникальных Р1-Си-№ месторождений. Это создаёт предпосылки для успешного решения проблем происхождения огромных объемов магматических пород и суперкрупных месторождений, не имеющих аналогов в мире по запасам и ценности сульфидных руд. Район детально охарактеризован в ряде фундаментальных работ (Дюжикок и др., 1988; Додин, 1996; Геологическая карга..., 1994; БиаЬигу-МопГзк, 1994; Рябов и др., 2001, Налдретт, 2003; Лихачев, 2006). На западе и севере он ограничивается Енисейским и Еписей-Хатангским прогибами, а на востоке-Тунгусской синеклизой. Представления о строении территории базируются на глубинных сейсмических профилях «Горизонт» (Воркута-Тикси) и «Метеорит» (Дюпкун-Диксон). свидетельствующих о наличии в ее пределах Игарско-Норильской погребенной палеорифговой структуры (Восточная Сибирь, 2002), отделённой мантийными разломами от Тунгусского и Таймырского блоков с обычным платформенным строением. Для этой территории характерны высокоградиснтныс прогибы в фундаменте, выполнение мощными (до 15 км) осадочно-вулканогенными толщами; большая плотность разломов; повышенная мощность «базальтового» слоя; присутствие промежуточного слоя между корой и мантией глубине 35 км (Ур = 7,3 км/с). На современной поверхности обнажаются терригенно-осадочные отложения С-С\ с прослоями ангидритов и солей, угленосные отложения тунгусской серии (С, Р] ) и вулканогенные породы (Р;-Т,) трапповой формации. Главными пликативлыми структурами района являются (рис.1) Норильско-Хараелахский прогиб. Тунгусская синеклиза, Хантайско-Рыбнинский и Дудинский валы, а дизъюнктивными - Норильско-Хараелахский и Ламско-Летнинекий разломы.

/ (~у ~ ХС-59 / ¡вв^ц ХС-51 (2) КС-51П30 *-'

ч Хараелахская мульда

Волгочанскзя мульда

ОВ-36 д.

Норильская мульда

Иконская мульда

РЯ-С, У

Имангдинская * ч мульда о / Рг-Т, о V х

Рис. 1. Кар га фактического материала для Норильского района

Условные обозначения:! -вулканиты трапповой формации, 2 - отложения тунгусской серии, 3 - терригенно-карбонатные породы, 4 - разломы (] - Енисей-Хатангский, 2- Норильско-Хараелахский, 3 - Микчангдинский, 4-Имангдинский, 5 - Ламско-Летнинский), 5 - интрузивы и их номера (см. табл.1), 6-7 - скважины, в которых изучены: 6 - вулканиты и интрузивы; 7 - вулканиты. Прямоугольниками обозначены районы детальных исследований эффузивов. 8 - положение образцов gd пикритов с изученными расплавными включениями, их номера, 9 -положение разреза, показанного на рис. 5.

Многочисленные ультрабазит-базитовые интрузивы локализованы преимущественно в терригенно-осадочных породах и редко выходят на поверхность. Три из них (до 12 км протяжённостью, шириной до 2-4 км и мощностью до 350 м) - Норильск 1, Талнахский и Хараелахский - содержат уникальные по запасам руды, приуроченные к контакту массивов с вмещающими породами (Годлевский, 1959; Лихачев, 1996, 2006; Likhachev, 1994; Генкин и др., 1981; Дистлер и др., 1988 и т.д.). Экстраординарной особенностью месторождений Норильского района является несоответствие мощности интрузивов и связанных с ними руд, составляющих до 15 об. % (Лихачев, 1996). При низкой растворимости серы в базальтовых расплавах в близповерхностных условиях, соответствующих кристаллизации интрузивов норильского комплекса, трудно представить её извлечение только из исходной магмы, сформировавшей конкретное интрузивное тело. Создание реалистичной модели образования норильских месторождений требует интерпретации указанных выше особенностей их геологического строения.

ГЛАВА 2. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ТУФО-ЛАВОВОЙ ТОЛЩИ ПО ГЕОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИМ ДАННЫМ

2.1.История и проблемы изучения вулканитов в Норильском районе

Основы расчленения пород вулканогенной толщи были заложены в начале 60-ых годов XX в. во время региональных геолого-съемочных работ Г.Д. Масловым, Д.А. Додиным, Я.С. Полькиным и др. В "Опорной легенде геологической карты масштаба 1:50000, серия Норильская" (1993) выделяются 11 свит, представленных (снизу вверх): высокотитанистыми (ТЮ2 > 2-3 мас.%) субщелочными и пикритовыми базальтами - ивакинская iv, сыверминская sv, гудчихинская gd - и низкотитанистыми (ТЮ2 < 1 мас.%) толеитовыми базальтами - хаканчанская hk, туклонская tk, надеждинская nd, моронговская шг, мокулаевская mk, хараелахская hr, кумгинская km и самоедская sm. Их характеристика (петрография, петрохимия, минеральный состав) дана работах (Додин, 1964,1971; Золотухин и др., 1984; Рябов и др., 2001).

Новый этап исследований магматических пород связан с изучением редких (Нестеренко, 1975; Lightfoot et al., 1990, 1993, 1994, 2005, 2010; Wooden et al., 1993) и радиогенных элементов (Kamo et al. 1996, 2003; Renne et al., 1991, 1995; Sharma et al., 1992), стабильных изотопов S, О, H, С (Гриненко, Годлевский, 1965; Grinenko, 1985; Покровский и др., 2002, 2005). В результате было показано, что высоко-Ti базальты характеризуются повышенным (>2) Gd/Yb отношением, а низко-Ti - пониженным (<1.2), что отражает присутствие граната в источнике первых из них. Важным оказалось установление пониженных в 3

раза содержаний Си и N1 в лавах нижней части надеждинской свиты по сравнению с остальными базальтами, что легло в основу модели формирования руд в открытой системе (ЫаМге«,1992), где обогащенность крупноионными литофильными элементами надеждинской свиты рассматривается как признак контаминации расплава коровым материалом, приведшей к выпадению сульфидов. Промежуточные между ними и основным объемов базальтов по геохимии породы были установлены в нижней части моронговской свиты получили название «транзитных» серий - переходных к типичным траппам. Главные типы спектров для пород разных свит показаны на рис. 2.

Несмотря на большой объем полученного материала, многие вопросы образования вулканических пород остаются нерешенными, поскольку детальные геохимические исследования базировались только на одном сводном

100 ч------------------------ • ------------------------------

разрезе вулканитов Хараелахской мульды (скв. СГ-9 и СГ-32, дополненном даными по эффузивам г. Сундук), исходя из предположения о наложенном характере пликативных структур в районе. Однако хорошо известно из работ предыдущих авторов (Маслов, ¡964; Золотухин и др., 1976), что строение туфо-лавовой толщи существенно отличается в них.

Отсутствие надежных маркирующих горизонтов, близость текстурно-структурных особенностей и петрохимии лав часто не позволяют надежно диагностировать породы разных свит, особенно представленных толеитовыми базальтами. Поэтому предложенные схемы развития магматизма в районе существенно различаются (Годлевский, 1959; Ь^МсмМ « а1., 1994; Реёогепко « а1., 1996; Альмухамедов и др., 1999; Медведев. 2004. Иванов, 2011). Только сочетание региональных исследований в совокупности с детальным геохимическим изучением во многом помогает провести границы между свитами, очертить ареалы их распространения и восстановить историю развитая

Рис. 2. Спайдер-диаграммы главных типов вулканических пород района (по данным автора; здесь и на рис. 3, 6,7, 9, 10,14,17 содержания элементов нормированы к примитивной мантии по (Нойпапп, 1988))

№ Ва ТН и N5 Та 1а Се РЬ Рг Эг Бт 2г Н1 Ей Т1 вб ТЬ Оу Но У Ег Тт УЬ 1.и

вулканизма. Именно такой подход был использован в данной работе. Ниже излагаются только принципиально новые данные, полученные для трапповых пород в ходе исследований.

2.2. Результаты изучения вулканических пород

2.2.1. Гудчихинская свита распространена крайне неравномерно и только в пределах Норильско-Хараелахского прогиба: ее максимальная мощность (> 400 м) установлена на западе территории, в то время как на востоке она составляет 10-12 м, а местами (северный берег оз. Глубокого) полностью выклинивается. В ее строении выделяются три подсвиты, наибольший интерес из которых представляет средняя, сложенная пикритами. Состав этих пород, а также состав оливинов и расплавных включений из них был изучен нами (Соболев и др., 2009) в образцах: ХС-51-130 - из западной и 4270/13, СУ-50 - из восточной частей района (рис.1). Наиболее примитивными являются расплавы, сформировавшие пикриты восточной части района (рис.3), в то время как таковые на западе территории претерпели некоторую (до 10%) контаминацию коровым материалом - в соответствующих спектрах появляются слабые положительная РЬ и отрицательные Та-МЬ и 'П аномалии, типичные для пород континентальной коры (в них же установлены и повышенные содержания хлора - до 0.2 мае. %). Содержания воды очень низкие - 0 - 0.2 мас.%. Исходные расплавы (например, обр. СУ-50. мас.%: БЮг -50.28, ТЮГ2.31, А1;Ог13.21. РеО-9.26, МпО-О.13, 1^0-9.30, СаО-11.21, N320-2.27, К20-0.33, Р;05 - 0.22, Б-0.02) кристаллизовались в приповерхностных условиях при температурах 12501170°С, летучести кислорода на 2.5-3 порядка ниже буфера N¡-N10. Родоначальные расплавы гудчихинских пород отвечали пикробазальтам с концентрациями N^0 = 11-14 мае. %, были резко недосыщены серой, содержали менее 0.25 мае. % воды и углекислоты и образовались на глубине 120 км (Соболев и др.. 2009).

Пикриты восточной части района (обр. 4270/13 и СУ-50) характеризуются самыми низкими значениями 878г/8б5г = 0.703 и высокими ем = +5.1 (Кг^оЫвкауа е1 а!.. 2011) по сравнению с вулканитами западной части (обр. ХС-51/130). Эти различия, вероятно, связаны со структурными особенностями территории: в ее восточной части (Хантайско-Рыбнинский вал, рис. 1) наряду с потоками появляются многочисленные вулканы центрального типа, свидетельствующие о преобладании вертикальных каналов, по которым происходило более быстрое извержение магм на поверхность, чем в соседней Хараелахской мульде.

НЬВаТІї и ИЬ Та 1.аС« РЬ рг N<1 5г8т2г Ніби Ті ЄЙ ТЬ Оу Но Г ЄгТіпГІї (.и

Рис.З. Спайдер-диаграммы расплавных включений из оливинов пикритов гудчихинской свиты.

Су-50 и 4270/13-из восточной и ХС-51-130 из западной частей территории. Квадраты -континентальная кора

2.2.2. Хаканчанская и туклонская свиты. Хаканчанская свита выделяется в качестве одного из немногих маркирующих горизонтов в районе, поскольку она сложена туфами и туффитами, незначительно варьирующими гю мощности. Иногда в ней описываются редкие прослои толеитовых базальтов, однако до сих пор слагающие ее породы не были изучены современными методами (кроме 1 образца туфа, Рес1огепко й а!., 1996). Учитывая важное значение этих пород для понимания общей эволюции вулканизма, мы исследовали строение 8 разрезов средней части туфо-лавовой толщи: в северном периклинальном замыкании Хантайско-Рыбнинского вала, в северо-западной части Хараелахской мульды, на севере Норильской мульды, на западе Тунгусской синеклизы. В результате было установлено, что отмечавшиеся предыдущими исследователями прослои толеитовых базальтов в составе хаканчанской свиты присутствуют только в центральной части Норильского района (в районе Хантайско-Рыбнинского вала), и они резко отличаются по составу от чередующихся с ними в разрезе туфов.

Это проиллюстрировано на рис. 4, где выше гшкритовых базальтов ее! свиты установлена перемежаемость туфов и туффитов с толеитовыми базальтами, отнесенными в полевых условиях предположительно к хаканчанской свите. Однако данные по распределению редких элементов в них показали, что базальты и туфы обладают принципиально разными геохимическими особенностями: например, Ьа/вт отношение в первых не превышает 2.7, в то время как во вторых достигает 5.7. Таким образом, базальты идентичны породам туклонской, а туфы и туффиты- надеждинской свитам.

сз

м 500

Свита, комплекс Н,м Порода Образец №

Т,»//, 520 500- 12. 12 12. 12 4291

12 12. 4200

т 480- а. а 12 12.

1П2 Ш

Т ,(к 440- Ш 1а Ю. 1п 1л. 1а 4289

420- 41/ и/ >4288

12 12. 4287

т м 400- ,4 4286

12 12 4285

380- Т',7,', 4284а

т М 1ы. 1ы 4270/13

1_а/8т

3 4 3

Хантайско-Рыбнинский вал

юв

500м

Т.тк

• -нИ^ ""

Т ,тг

-500

-1000

Т,ЛА-

т./»/ >"

Базальты

Т** I I . I гломеро- | | пойкило- |,-ч ^ туфы , ~~~ порфировые офитовые

толеитовые

7 - ицлп I иошс |-1

I 1ы I пикритовые I ^ I туффиты

-500

■-1000

Рис. 4. Строение туфо-лавовой толщи в северном борту оз. Лама (положение разреза см. на рис. 1)

Региональные исследования показали, что в западной части района туклонские породы исчезают вообще, в то время как мощность надеждинских вулканитов резко увеличивается к Енисей-Хатангскому прогибу. Обратная закономерность типична для восточной части территории, где существенно возрастают количество потоков и мощность пород туклонской свиты, а разрез надеждинской свиты резко сокращается. Из составленной нами схемы изопахит (рис. 5) отчетливо видно, что в постгудчихинское время существовали одновременно два магматических центра, продукты извержения которых одновременно отлагались в центральной части района, создавая прослои туфов хаканчанской и базальтов туклонско^ свит. Фактически хаканчанская свита представляет собой нижнюю часть надеждинской свиты, сформировавшуюся в эксплозивный период. I

О 25 50 75 100 125 150 0 50 100 150 200 250

Рис.5. Схемы изопахит для вулканитов нижней части надеждииской (А) и туклонской(Б)свит

Ареал распространения нижненадеждинских вулканитов немного превышает ареал развития пород гудчихинской свиты, но по морфологии они очень близки. Это свидетельствует об унаследованное™ магматизма в различные периоды развития рифтовой структуры, выделяемой на севере Норильского района (Енисей-Хатангский и Игарско-Норильский прогибы).

2.2.3. Надеждинская свита (толеитовые. афировые и гломеропорфировые базальты) выделяется па фоне остальных свит повышенным содержанием ЭЮ? (52-54 мас.%). Нами впервые доказано существование в ней пикритов. Ранее в Норильском районе пикриты и пикробазальты были обнаружены только в двух из них - гудчихинской и туклонской. В последней они образуют прослои, чередующиеся с пироксенофировыми базальтами в центральной части расслоенного покрова на г. Сундук. Сходные образования были описаны в районе правого притока р. Микчангда, где они предварительно отнесены к пс1 свите (Додин, Голубков, 1971), но позже охарактеризованы как гудчихинские (Рябов и др., 2001). По аналогии с Сундукским покровом эти породы стали рассматриваться как маркирующие горизонты туклонской свиты (Геологическая карта..., 1994). Полученные нами данные по содержаниям редких, ЯЯЕ (Ьа/5т = 5.6) элементов и радиогенным изотопам (878г/868г = 0.7084 е^ = -8.1) Микчангдинского покрова позволяют с высокой степенью достоверности сопоставить их с нижненадеждинскими лавами, характеризующимися очень низкими содержаниями цветных металлов, особенно меди. Это касается даже высокомагнезиальных пород покрова,

сложенных оливиновыми базальтами и пикритами. Все эти образования резко отличаются от близких по структурно-текстурным особенностям ту конских базальтов (рис. 6, обр. СУ-33).

Рис. 6. Спайдер-диаграммы пород Микчангдинского и Сундукского покровов, обр. 530/12 - пикрит 530/17-базальт Микчангдинского покрова (nd|), SG-32/2212.5 - эталонный образец надеждинской свиты по (Lightfoot et а!.. 1993), СУ-33 - пикрит Сундукского покрова (tk) и mod - модельный расплав (серые кружки)

Rii В-1 В !!'

Генетическая однородность рассмотренных нами высоко- и низкомагнезиальных пород может быть проверена путем получения последних простой кумуляцией оливина в толеитовых магмах с помощью математического моделирования, выполненного с помощью метода наименьших квадратов. Пикритовые разновидности получаются прямым дополнением 30,5 % оливина (Fo 75.58 -среднее из 61 анализа) к кадеждинским базальтам (взятым в качестве эталонного обр. SG32-2212.5 из работы (Fedorenko et al„ 1996). Состав модельного расплава приведен на рис.6. Таким образом, изученные пикриты Микчангдинского покрова могут считаться впервые установленными продуктами наиболее примитивных расплавов в надеждинской свите. Несмотря на предположение о решающей роли этих пород в рудообразовании (Li et а!.. 2009). их значение в формировании месторождений до сих пор окончательно не установлено (Krivolutskaya et а!., 20! la).

2.2.4. Моронговская, кумгинская свиты. При изучении геохимических особенностей эффузивов Хараелахской мульды были выделены «транзитные» серии (Wooden et а!.. 1993; Fedorenko et al„ 1996). включающие верхнюю часть надеждинской и нижнюю часть моронговской серий, характеризующиеся промежуточными геохимическими параметрами между типичными представителями этих свит (nd, и шг2). На основании этого факта ко второй, главной, фазе траппового магматизма отнесены породы, начиная с верхней части моронговской по самоедскую свиты.

Проведённые нами исследования ряда опорных разрезов разных тектонических структур района показали, что в действительности наличие пород промежуточного состава является редкостью, обычно представители

указанных свит обладают свойствами, типичными для этих стратиграфических подразделений (рис.7). Кроме того, иногда породы с «аномальными»

Рис,7.Спайдер-диаграммы гломеропорфировых базальтов верхней части надеждинской свиты (пё3) и афировых базальтов нижней части моронговской (гпг) свит по разрезам в правом борту р.Ю.Икэн и на южном берегу оз. Глубокого

свойствами (обогащенными спектрами) появляются и в центральных частях других свит (например, самоедской), которые никак нельзя отнести к «транзитным». Следовательно, выделение промежуточных свит представляется недостаточно аргументированным, и к основному трапповому этапу должны быть отнесены базальтоиды, начиная с туклонской свиты.

2. 3. Образование туфо-лавовой толщи

Периодичность в истории развития магматизма подчеркивалась всеми исследователями региона (рис. 8). Годлевский (1959) выделял 4 этапа, во время которых формировались либо только лавы, либо лавы и интрузивы. P. Lightfoot et co-authors (1993) полагали, что формирование базальтов Норильского района происходило в два главных этапа, во время которых изливались базальты, соответствующие таковым океанических островов, а затем - внутриплитные, между которыми формировались в промежуточную стадию существенно отличающиеся от них вулканиты. А.И Альмухамедов и др. (1999) выделили образования рифтогенного и платформенного этапов на основании сравнения строения и составов вулканических образований Западной и Восточной Сибири. Представляемая в работе схема наиболее близка к данным этих исследователей, но принципиальные ее отличия заключаются в том, что главные этапы не сменяли четко во времени один другой, а в определенный период времени сосуществовали вместе на соседних территориях. В выделении конкретных циклов различия еще более существенны (рис.8).

На основании полученных данных история вулканизма в районе представляется следующим образом. Первый этап развития магматизма связан с континентальным рифтогенезом, во время которого преимущественно изливались расплавы глубинного происхождения (с высоким Gd/Yb

отношением, свидетельствующим о наличии граната в источнике). Активная магматическая деятельность была сосредоточена в Норильско-Игарской

Этап Цикл Свита Этап Цикл Свита Этап Цикл Свита Этап Цикл Свита

sm km sm km 5 sm km sm km

hr 3 hr hr 4 hr

Т.-2 4 mk mr WP mk mr, п 4 mk mr т mk mr

mr,

nd nd nd 3 tk

3 tk hk 2 tk hk р 3 tk hk p 3 nd

2 gd gd 2 go 2 3d

р2 sv OIB 1 sv sv 1 sv

1 iv iv 1 iv iv

Г одлевский, 1959 Lightfoot et al., 1993 Альмухамедов, 1999 Криволуцкая. 2011

Рис.8. Схемы развития вулканизма по данным разных авторов

Обстановки: OIB - океанических островов. WP - внутриплитная; этапы: Р -рифтовый, П - платформенный. Т - трапповый.

структуре (ивакинская и сыверминская свиты) и контролировалась Енисей-

Хантагским разломом. Это наиболее отчетливо видно на примере базальтов

гудчихинской и надеждинской свит. Аналогичное развитие прошли подобные

структуры Западно-Сибирской платформы, где установлены субщелочные

породы и базальты, близкие по составу к надеждинской свите (Saunders et al.,

2005). Одновременно с началом надеждинского эксплозивного цикла (туфы

хаканчанской свиты) на востоке территории возник новый центр магматизма, и

началось внедрение толеитовых, иногда пикритовых, базальтов туклонской

свиты, близких к собственно трапповому этапу магматизма (моронговская-

самоедская свиты). Продукты извержения последнего, в отличие от первого

этапа, занимают огромные площади (сотни тыс. км2). Вероятно, центр

извержения второго этапа располагался в районе плато Путорана, или в

центральной части Тунгусской синеклизы, судя по увеличению мощности в

этом направлении 1к базальтов. Однако верхняя часть эффузивов этого этапа здесь существенно сэродирована. Магматическая деятельность по глубинным разломам (в частности, Енисей-Хатангскому) продолжалась и после основного этапа, о чем свидетельствуют щелочные породы Маймеча-Котуйской провинции.

ГЛАВА 3. ИНТРУЗИВНЫЕ ПОРОДЫ

3.1. Проблемы выделения интрузивных комплексов в Норильском районе

Проблема связи магматизма с рудообразованием особенно остро стоит для магматических месторождений, в которых руды являются составной частью интрузивных ультрабазит-базитовых комплексов. Норильский рудный район является исключительным местом для решения этой проблемы, благодаря широкому распространению интрузивов разной степени рудоносности: от содержащих суперкрупные платино-медно-никелевые месторождения до бедных и безрудных тел. Сравнительный анализ петро-геохимических особенностей, а также минерального состава пород и руд разных массивов позволяет оценить роль различных факторов в образовании оруденения.

Интрузивные породы района подразделены на комплексы (Геологическая карта..., 1994; табл.1) в зависимости от их внутреннего строения. Отчетливо дифференцированные интрузивы отнесены к норильскому (с выделением типов, отличающиеся по характеру дифференциации), а слабо дифференцированные -к огонерскому и далдыканскому комплексам. Однако такое разделение отражает скорее условия кристаллизации магм, чем свидетельствует об их происхождении.

3.2. Геохимическая типизация интрузивных пород Норильского района

Нами были изучены 35 массивов в Норильском районе, главные из них приведены в табл.1. По петрохимическим особенностям все они близки, за исключением пород ергалахского комплекса, выделяющегося своим субщелочным составом (ниже они не рассматриваются). Все ультрабазит-базитовые массивы нормальной щелочности разбиваются на три группы по содержаниям редких элементам и их соотношениям (Сс1/УЬ-Ьа/8т - рис.9, 10А): дюмталейский, нижнеталнахский и норильский, их геохимические особенности (в том числе и изотопные) совпадают с таковыми гудчихинской, надеждинской и моронговской свит соответственно. И хотя по магнезиальное™ и титанистости породы норильского и нижнеталнахского комплексов отличаются от базальтов аналогичных свит (10-16 N^0 и ТЮ2< 1 мае. %), подразделение интрузивов на соответствующие группы, вероятно, должно проводиться по спектрам распределения редких элементов, близким к этим типам магм (рис.9).

Интрузивы, относимые по особенностям строения к разным типам норильского комплекса (зубовский, круглогорский, норильский), не отличаются между собой по геохимии пород и объединяются в одну группу. Интрузивы же дапдыканского комплекса за счет повышенных содержаний ТЮ2 (до 1.8 мас.%) могут быть выделены в самостоятельный тип в пределах норильского комплекса.

Наиболее важным заключением из проведенных исследований следует независимость геохимического состава пород от наличия или отсутствия в них сульфидной минерализации, что отчетливо видно на рис. 10Б и 10В, где показаны массивы разной степени рудоносности: точки составов их пород образуют единое поле на всех диаграммах.

3.3. Сопоставление геохимических особенностей рудоносных интрузивов разных регионов

Сравнение геохимических особенностей рудоносных интрузивов различных регионов России (Карело-Кольского, Северного Забайкалья, Восточного Саяна, всего 23 массива) свидетельствует об их сходстве: все они обладают типичными коровыми спектрами распределения редких элементов в породах. Между тем, ультрабазит-базитовые массивы с достаточной редким сочетанием титаномагнетитового и сульфидного оруденения, такие как Дюмталейский на Таймыре и Чинейский в С.Забайкалье, различаются принципиально по геохимическому составу пород: первый кристаллизовался из примитивной магмы, близкой к гудчихинской по распределению редких и радиоактивных элементов, в то время как второй был сформирован из обогащеннго расплава, аналогичного по своим характеристикам к нижнеталнахскому типу.

ГЛАВА 4. ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ЛАВ И РУДОНОСНЫХ МАССИВОВ

Вопрос о комагматичности интрузивных пород и вулканитов в Норильском районе поднимался неоднократно, но до сих пор не получил окончательного решения. Одни исследователи продолжают выделять вулкано-плутонические формации (ЭигЫкоу й а1.,1992; Радько, 2009; Кеауэ, ^ЫЛх*, 2010), другие рассматривают массивы норильского комплекса в качестве производной самостоятельной магмы (Лихачев, 2006; Малич, 2010). 4.1.Геологические взаимоотношения между лавами и интрузивами норильского комплекса

Для решения этого вопроса в качестве главного объекта изучения была выбрана Норильская мульда, в пределах которой интрузивные образования с вкрапленными или сплошными рудами (месторождения Норильск-1,

Масловское, Черногорский, Норильск-2), локализованы максимально высоко среди вулканогенных пород - в средней части разреза туфо-лавовой толщи. В других пликативных структурах района подобные массивы сосредоточены преимущественно в осадочных отложениях девона, подстилающих вулканиты (Хараелахский и Талнахский интрузивы в Хараелахской мульде; Вологочано-Пясинский интрузив в Вологочанской мульде), поэтому проводить их сопоставление с лавами значительно труднее. Важное значение имеет и тот факт, что в строении Норильской мульдьг принимают участие породы всех свит, используемых в модельных построениях разных авторов (гудчихинской, туклонской, надеждинской и моронговской), что позволяет детально рассмотреть вопрос об их роли в образовании руд.

В качестве опорных были выбраны скважины ОМ-6 и ОМ-25, в последней из них среди вулканитов присутствует силл норильского комплекса - апофиза Масловского интрузива, содержащего богатое прожилково- вкрапленное Си-№ оруденение. Несмотря на небольшую мощность (12 м), силл отчетливо дифференцирован от оливиновых габбро-долеритов до лейкогаббро. Для аргументированного отнесения его к норильскому комплексу были изучены составы пород, которые оказались идентичны таковым массива Норильск 1. В разрезе вмещающих силл вулканитов были индентифицированны 8 свит (Криволуцкая, Рудакова, 2009), и установлено, что данная апофиза прорывает породы нижней части надеждинской свиты, отличающиеся высоким Ьа/Бт отношением, и низкими концентрациями Си и N1 (ЬщЫ1оо1 е1 а)., 1990; рис.11). Таким образом. Масловский интрузив, а следовательно, и сопоставимые с ним остальные рудоносные интрузивы, внедрились после излияния ранних потоков базальтов пс1 свиты. Вполне вероятно, что они формировались и в более позднее время - постморонговское, поскольку нами на п-ве Каменном (оз. Лама) обнаружена дайка (безрудная), по всем геохимическим особенностям (содержанию М§0 = 8,92, ТЮ2 = 0.81 мас.% и редких элементов) близкая к породам норильского комплекса и прорывающая базальты шг свиты.

Таблица 1. Изученные интрузивы Норильского района (см. рис.1)

Комичекс Тип Рудоносность Интрузив (скв.)

Далдыкан-ский Безрудные 1. Далдыканский (кор. обн.) 2. Массив р. Валек (кор. обн.)

Моронгов-ский Слабо оруденслые З.Моронговский (кор. обн.)

Норильский Нориль -ский 1. Уникальные месторождения 4. Хараелахский (ТГ-21, КЗ-456, КС-56) 5. Талнахский (ОУГ-2, ЗФ-12) 6. Норильск 1 (Г-22, МС-31, МН-7. карьер Медвежий Ручей)

2. Средние и мелкие месторождения 7. Черногорский (4-55, МП-26) 8. Северо-Масловский (ОМ-4), 9. Южно-Масловский (ОМ-24) 10. Норильск 2 (МН-18, кор.обн.)

3. Слабо оруденслые или безрудные массивы 11. Микчангдинский (МД-48/1200) 12. Массив скв. МД-57/1200 13. Массив скв. МД-50/1000

Зубовский 1.Крупные месторождения 14. Южно-Пясинский(ОВ-36.НВ-12) 15. Вологочанский (ОВ-29)

2.Мелкие месторождения 16. Зуб-Маркшейдерский (МП-34) 17. г. Большая Барьерная (МП-38)

Нижне-талнах-ский Рудонроявлени я или безрудные массивы 18. Нижне-Талнахский (ТГ-31, ЗФ-15. 19. Зеленогривский (Ф-233) 20. Массивы Фокинской площади (Ф-230/790; Ф-225)

Кругло-горский Слабо руденелые, безрудные 21. Нижний силл Норильск 1 (рудник МР), массив скв.ВТ-4

Огонерский Безрудные 22. Огонерский (кор.обн.) 23. Массив скв. ОВ-36/466

Ергалахский Безрудные 24. ВТ-2

Оруденелый Дюмталейский (ЛП-1)

7 Безрудные 25 -27 т.н. 4180, 2309,490 28 - МЖК-1, 2 29. МД-57/300 30. Дайки оз. Лама (п-ов Каменный.)

3 тип - Норильский (тг-эт) > 30 массивов

1 тип - Дюмталейский (^с!) - 2 массива

№ Ва Т11 и № Та 1_а Се РЬ Рг М Эг Эт 1г Ж Еи Т| Ы ТЬ 0у Но У Ег Тт УЬ 1и

Рис. 9.Спайдер-диаграммы главных типов интрузивных пород

2 (6С)/УЬ)П 4 0.5

А) Б)

(и/1ЧЬ)п ф

Норильский* Нижне-Талнахский типы

♦ Черногорский ■ Норильск 2 АТалнах (ОУГ-2) АТалнах (ЗФ-12) ■Дюмталейский (ЛП-1) о Зуб-Маркшейдерский

Большая Барьерная

♦ Нижне-Талнахский тип (Ф-225)

♦ Зеленогривский(Ф-233) Ф Моронгооский

О Нижне-Талнахский ±-Л_А

о., <>%■ и

Дюмталейский тип

0.6

0.9 (|\|ЬЛа)п 1.2

Рис.10.

Диаграммы для

интрузивных

пород

(красные значки -массивы с богатыми месторождениями, синие и зеленые -слабо оруденелые) В)

Возможно, что рудоносные интрузивы внедрились даже после формирования всей туфо-лавовой толщи, поскольку часть изотопных данных по цирконам из Хараелахского массива дает возраст 220 млн. лет (МаПсИ й а!., 2010).

Скважина ОМ-25

Т &

ОМ-25

ь ь

Ь 1= ь

И К 17«

15 |Л Й

(п (п Гп

г г г

Пи Гог

Гог Гог Гог

Гог Гог

И К И

ь ь

1= ка 12

Ь Ь Ь

1гг Ь

|ь ь\ 1

|К К| 2

[ш |Т|| 3

|Гп 4

О 5

| К* I 6

о 7

♦ 8

200 Ж

Рис. 11. Положение силла норильского комплекса среди пород туфо-лавовой толщи (слева) и изменение Ьа/8ш отношения и концентраций Си и № в нем и вмещающих его базальтах (справа)

Условные обозначения: 1 - афировые базальты, 2-6 — габбро-долериты: 2- контактовые, 3- оливиновые, 4-пикритовые, 5 - безоливиновые, 6 - оливинсодержащие; 6 -7 -8 -точки, отвечающие значениям в: 7 - базальтах, 8 -габбро-долеритах_

4.2. Сопоставление геохимических особенностей лав и интрузивов норильского комплекса

Отсутствие комагматичности между рудоносными массивами и породами гудчихинской, туклонской и надеждинской свит однозначно определяется, во-первых, прорыванием интрузивами Масловским и Норильск 2 вулканитов указанных свит, а во-вторых, различиями в их геохимическом и минеральном составе, что отражено на рис. 12. Остается предположение о связи интрузивов с породами моронговской свиты (Радько, 1991; 1л е1 а1., 2009). Главным контраргументом против этого положения является существенно более высокая средневзвешенная магнезиальность интрузивов норильского комплекса по

сравнению с лавами (10-12 по сравнению с 6-7 мае. % М§0, рис.13), не позволяющая напрямую сопоставить эти образования. В качестве решения

MgO, мас.% 14 0.703 0.708

Рис. 12 Диаграммы ТЮг - MgO и £щ для магматических пород района (по данным автора)

этого противоречия возникло предположение о полной отсадке оливина из моронговской магмы при ее движении к поверхности в коленообразных изгибах подводящих каналов (в современных интрузивных камерах). Однако в природе существуют и субвертикальные трещины, представляющие собой жерловые части вулканов, где этот процесс не должен иметь место (например, в верховьях р. Ю. Икэн и др.), но породы повышенной магнезиальное™ там также отсутствуют. И, наконец, геохимические характеристики mr и вышележащих свит - gNd (Fedorenko et al., 1996; Lightfoot et al., 1993; Wooden et al.. 1993) и, особенно, изотопный состав серы (Grinenko, 1985; Ripley et al, 2003, 2010; -8j4S = 1-5 в базальтах и до 18 %о в интрузивах) - существенно отличаются от аналогичных параметров для рудоносных интрузивов. Все сказанное выше позволяет сделать вывод о том, что рудоносные интрузивы напрямую не связаны с лавами, а были образованы в результате самостоятельного магматического импульса в посленадеждинское время.

ГЛАВА 5.СОСТАВЫ ИСХОДНЫХ РАСПЛАВОВ ИНТРУЗИВОВ

Различия в оценке роли магм в рудообразовании во многом обусловлены методическими подходами, применяемыми для определения исходных составов расплавов интрузивов и лав. До сих пор в Норильском районе они рассчитывались как средневзвешенные для отдельных интрузивных тел (Днепровская и др., 1987), либо же параллелизовались с: 1) пикритовыми базальтами и пикритовыми габбро-долеритами или 2) габбро-долеритами боковых силлов рудоносных массивов (Золотухин и др., 1986; Рябов и др.. 2000;

Naldrett. 1992). Однако первые являются кумулятивными образованиями, а связь последних с интрузивами не всегда надежно установлена.

Нами для определения составов расплавов ряда массивов Норильского рудного района были использованы другие методы: I) непосредственное измерение составов природно или экспериментально закаленных стекол в оливинах и пироксенах габбро-долеритов; 2) по результатам геохимической термометрии с использованием ЭВМ-модели «КОМАГМАТ-3.5».

5.1. Расплавные включения

Первые данные по магматическим включениям в норильских интрузивах были получены в 70-ые годы 20 века (Булгакова. 1971: Булгакова. Рябов. 1972; Ворцепнев, 1978). однако аппаратурные возможности не позволили тогда определить составы стекол в ранних ликвидусных фазах. Современные исследования Сибирских траппов касаются преимущественно щелочных и субщелочных пород провинции (Соболев. Слуцкий. 1984; Ryabchikov et а!.. 2001. Рябчиков и др.. 2009; Соболев и др.. 2009). Нами были впервые исследованы составы магматических включений в оливинах из пород главного этапа траппового магматизма: рудоносных (Тапнахский, Хараелахский, СевероМасловский и Норильск 1) и безрудных (Нижне-Талнахский, Зеленогривский) массивов (Криволуцкая. Соболев. 2001).В оливинах обнаружены следующие типы магматических включений (фиг. 13):

Рис. 13. Расплавные включения в оливинах пикритовых габбро-долеритов норильского комплекса: 1-3 - частично раскристаллизованные. 4 - полностью раскристаллизованное. Условные обозначения: Glass-стекло. Орх - ортопироксен, Ilm - ильменит, Bubble -пузырь

1) расплавные: стекловатые (газ +стекло) и раскристаллизованные - частично (стекло + газ + твердая фаза - ортопироксен. амфибол, ильменит, апатит) и полностью; 2) кристаллические (плагиоклаз, пироксены, хромшпинелиды. апатит); 3) флюидные и 4) комбинированные (твердая фаза + расплав или флюид). Разные типы включений использовались нами для оценки составов

Glass

Bubble

магм и условий их кристаллизации: расплавныс раскристаллизованные - для определения составов исходных расплавов; стекловатые и флюидные - для установления содержания летучих компонентов; кристаллические - для определения foi-

Раскристаллизованные включения нагревались до Тпл последнего минерала-узника и закаливались. В большинстве опытов достигнута частичная гомогенизация (расплав + флюид). Однородность полученных экспериментально стекол проверялась путем определения их составов в нескольких точках. Измеренные составы (например, для типичного оливина Fo?s из пикритовых габбро-долсритов содержания главных компонентов составляли, мас.%: SiO: -51.98, TiOr1.19, Al203 -16.93, FeO -8.83, MnO-0.28, Mg0-7.00. Ca0-10.07, Na20-1.79, K20-0.6S, P205-0.02) пересчитывалпсь до равновесия с оливином-хозяином по программе "nETPOJIOr-2"(Danushevsky, 2000). Согласно расчетам, летучесть кислорода при кристаллизации магм составляла lgfoz= -7.4.. .-7.5, т.е. варьировала около буфера NNO ± 0,5 (при Тгом = 1210-1260°С).

Для включений из оливинов пикритовых габбро-долеритов установлен существенный разброс содержаний MgO (от 3 до 11 мае. %), отражающий фракционирование расплава при кристаллизации. Следует отметить, что концентрации хлора во включениях низкие и зависят от содержаний калия, они близки для рудоносных и безрудных массивов и достигают 0.2 мас.%. Эго же можно сказать и о содержаниях воды, которые не превышают 1 мас.% в оливинах состава Fo76 (в исходном расплаве они составляли 0.5-0.8 мас.%). Повышенные содержания цветных металлов в расплавах не обнаружены.

Кривые распределения элементов-примесей из включений в оливинах, нормализованные по отношению к примитивной мантии, разделяются на два типа: 1) близкие по характеру к кривым, полученным по породам (массивы Зеленогривский и Нижне-Талнахский) и 2) отличающиеся от них более высокими концентрациями всех редких элементов (интрузивы Талнахский, Хараелахский. Масловский и Норильск 1, т.е. рудоносные - рис. 14). Аналогичная картина наблюдается и при рассмотрении спектров распределения редких элементов, полученных для расплавных включений в пироксенах ЮжноМасловского интрузива, в породах которого этот минерал является также ранней ликвидусной фазой (рис.15).

Наибольший интерес из кристаллических включений представляют хромшпинелиды, состав которых (в равновесии с оливином и ортопироксеном) позволяет судить о Ют кислорода в расплаве. Среди оксидов преобладает хроммагнетит, причём по составу сильно отличаются минералы из различных интрузивов.

Рис. 14.Спектры распределения редких элементов в расплавиых включениях в оливинах из пикритовых габбро-долеритов месторождения Норильск 1

Красная линия - спектр породы.

Хромшпинелиды из пикритовых габбро-долеритов Талнахского. Имангдинского, Норильск 1 массивов являются -наиболее хромистыми: Cr/Z Cr/(A1+Cr) = 0.77-0.81, в то время как нижнеталнахские оксиды обладают

Рис. 15. Расплавные включения в пироксенах ЮжноМасловского интрузива (фото в BSE)

(белое - скелетные кристаалы магнетита, серое - пироксен, темно-серое -плагиоклаз)

значительно более низким показателем: 0.46-0.57. Следует отметить очень высокие содержания титана (до 6.77 мае. %) в шпинелидах Талнахского интрузива, на основании чего их можно отнести к титанохромитам. Рассчитанные значения фугитивности кислорода (Baullhous, 1991) при кристаллизации магм, сформировавших разные интрузивы, составляют (lgf02): Талнахский-7.5 , Норильск 1 -7.8, Черногорский -6.3, Нижне-Талнахский - 4.2, т.е. рудоносные интрузивы характеризуются более восстановительными условиями формирования.

5.2. Оценка составов расплавов по результатам геохимической термометрии с использованием ЭВМ-модели КОМАГМАТ-3,5

была выполнена для Талнахского массива. Определение фазового состава и температурь^исходной магмы методом геохимической термометрии основано на предположении о внедрении в камеру кристаллизации расплава с долей

взвешенных" кристаллов (Арискин, Бармина, 2000). В рамках этой модели впервые продемонстрирована возможность формирования внутренней структуры интрузива в результате кристаллизационной дифференциации (Криволуцкая и др., 2001). Ранее в качестве главного аргумента против этой гипотезы приводился факт несоответствия состава зон закалки и средневзвешенного состава интрузива (отличающегося повышенной магнезиальностью по сравнению с контактовыми габбро-долеритами - MgO = 10-12 и 7-8 мае. % соответственно). Проведенные расчеты продемонстрировали сходство вычисленного химического состава расплава и сортаца контактовых габбро-долеритов, учитывая наличие вкрапленников оливина (и плагиоклаза) в исходной магме. Состав расплава отвечал толеитовым ферробазальтам с несколько повышенными концентрациями MgO (7-8.5 мае. %) и щелочей, особенно КлО, и близок к толеитовым базальтам моронговской и мокулаевской свит. Полученные расчетные данные хорошо согласуются с природными данными: составы интрателлурических фаз соответствуют измеренным составам оливинов и плагиоклазов (01 - FoSo ± 1.0; Р1 - Ап8о ± 1.5), а температура кристаллизации близка к полученным температурам гомогенизации расплавиых включений (1180—1210°С). Следует подчеркнуть, что сходство получено только для расплавов, а в целом состав магмы (расплав + газ + твердая фаза), сформировавшей интрузив, был более магнезиальным, чем состав исходной магмы для вышеназванных свит.

5.3. Флюидный режим

Одним из условий образования суперконцентраций металлов в продуктах гипербазит-базитовых магм нередко признается существование особого флюидного режима. Однако при этом состав флюидов предполагается совершенно разный. Согласно представлениям одних авторов, исходные расплавы были обогащены водой и хлором (Дистлер и др., 1999), а других -метаном, сероводородом и др. (Аплонов, 1995). Идея повышенного содержания воды в расплавах базируется на изучении контактовых ореолов'рудоносных интрузивов (Туровцев, 2002), предположительно образованных под воздействием отделившихся флюидов при кристаллизации магм, а хлора - на основании обнаружения Pt-Pd соединений с As, Sb, Те, Se в рудах, перенос которых возможен хлоридными комплексами даже при низких температурах (Boudreau et al., 1986). Другая точка зрения основана на результатах исследований пород методом валовой хроматографии, согласно/ которой в процессах рудообразования принимали • участие преимущественно восстановленные газы - Н2, СН4, СО, N2 и др. (Неручев, Прасолов, 1995). Но результаты изучения флюидных включений в минералах трапповой фЬрмации

(Булгакова, 1971; ЯуаЬсЫкоу й а!., 2001; Рябчиков и др., 2004; Соболев и др., 20091) свидетельствуют об их водно-углекислом составе.

Наши исследования подтверждают последний вывод (Кпуо^кауа е1 а!., 2001; Криволудкая и др., 2002). Флюидные включения в оливинах пикритовых габбро-долеритов составляют около 1-3 % от общего объема всех включений. Их размер обычно не превышает первых микрон в диаметре (до 40 мкм), они обладают либо формой отрицательных кристаллов оливина, либо сферической. На первом этапе включения были подвергнуты охлаждению в криокамере до Т = 165... -190°С, что не привело к видимым изменениям, свидетельствующим о чрезвычайно низкой плотности образующих их флюидов. Выполненные прямые определения составов газов во флюидных включениях с помощью рамановской спектроскопии позволили обнаружить только низкие концентрации 1ЬО и ССЬ в их составе и подтвердить, что такие газы как водород, азот и метан отсутствуют.

Для проверки другого фактора, выдвигаемого в качестве доказательства повышенной флюидонасыщенности исходных магм, - мощных контактовых ореолов вокруг интрузивов - была проведена оценка состава вод, участвовавших в их формировании. С этой целью выполнено изучение стабильных изотопов (О, Н, С) в габбро-долеритах разных массивов и во вмещающих их породах (Покровский и др., 2002, 2005). Центральные части интрузивных тел характеризуются изотопным составом кислорода 6180 = 5.5 %о, типичным для вод магматического происхождения, в то время как в области контакта наблюдается утяжеление изотопного состава до 18 %о. Полученное распределение 5180 не подтверждает предположения о гидротермальной переработке окружающих пород под воздействием магматических флюидов, отделившихся при кристаллизации магмы. Это продемонстрировано на примере нескольких интрузивных тел ( Талнахского, Зеленогривского, Нижне-Талнахского, Норильска 1). Обогащенность тяжелым изотопом кислорода эндо-и экзоконтактовых зон массивов свидетельствуют об их активной проработке (как наиболее проницаемых участков) метеорными, а не магматическими водами. Вовлечение метеорных вод в процессы, протекающие на постмагматическом этапе становления интрузивов, представляется вполне естественным, поскольку внедрение таких огромных объемов магматических масс, которые наблюдаются на Сибирской платформе, не могло не вызвать притока флюидов из вмещающих пород и вовлечение их в циркуляцию.

ГЛАВА 6. ХИМИЧЕСКИЙ И МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ РУД МЕСТОРОЖДЕНИЙ НОРИЛЬСКОГО РУДНОГО УЗЛА

6,1. Соотношения полезных компонентов в рудах

Наряду с рассмотренным выше вопросом о связи геохимических особенностей интрузивов с масштабом оруденения (глава 3), возникает естественный вопрос о наличии или отсутствии корреляции между составом пород и химическим и минеральным составом заключенных в них руд. Нередко Pt/Pd, Ni/Cu и другие отношения металлов в рудах рассматриваются как отражение исходного состава магм рудоносных комплексов, особенно их магнезиальности. Сравнительный анализ средневзвешенных составов пород и вкрапленных руд проведен для опорных скважин месторождений Норильского рудного узла (табл.2): ОМ-4 и ОМ-24 Масловского месторождения, вскрывающие интрузивные породы максимальной мощности (380 и 420 м) в северной и южной частях соответственно, и МС-31 месторождения Норильск 1.

Таблица 2.Средневзвешенные составы пород норильского рудного узла

Месторождение Скв. S¡02 ТІ02 АЬОз FeO MnO MgO CaO Na20

С. Масловское ОМ-4 46.71 0.70 11.82 12.66 0.24 16.68 8.91 1.75

Ю.Масловское ОМ-24 50.42 1.42 14.09 13.17 0.22 7.65 9.78 2.44

Норильск 1 МС-31 46.99 0.91 16.25 11.67 0.15 11.90 9.46 1.94

Окончание таблицы 2

Скважнна, № К20 Р2О5 Ni Cu Со Zn V Cr Ni:Cu

ОМ-4 0.42 0.09 1173 1135 107 153 248 n/a 1.03

ОМ-24 0.64 0.17 185 184 53 70 216 n/a 1.01

МС-31 0.52 0.15 311 410 59 75 181 3217 0.76

Примечание: содержания окислов даны в мас.%, элементов - в г/т.

В разрезе на севере Масловского месторождения доминируют высокомагнезиальные габбро-долериты, составляя две трети от его мощности. Южное интрузивное тело отличается принципиально иным внутренним строением: пикритовые габбро-долериты обладают очень незначительной мощностью (около 15 м), в то время как мощность такситовых габбро-долеритов в нижней части интрузива составляет 50 м. Это отражается на средневзвешенных составах интрузивов, средневзвешенное содержание MgO в которых отличается более, чем в 2 раза, составляя 16.68 и 7.65 мас.% соответственно для северного и южного тел (табл.2). Промежуточное значение Mg0=11.90 мас.% характерно для Норильска 1. Между тем, Ni/Cu отношение близко в рассмотренных породах первых двух массивов, в то время как в последнем медь даже доминирует над никелем. Корреляция между Ni и MgO

устанавливается только при низких концентрациях Ni (Ю.Масловский интрузив, R2=0.72), при повышении содержаний сульфидов в рудах эта зависимость ослабевает (R2=0.38 для Норильска 1). Аналогичная картина наблюдается и для Со, поскольку при низких концентрациях он, также как и никель, входит в виде изоморфной примеси в оливин (174-206 ррт, Krivolutskaya et al., 2011). Но для меди, перераспределяющейся в основном в сульфидный расплав при отделении его от силикатного, такие закономерности отсутствуют. Максимальные значения Ni/Cu отношения в рудах Норильска 1 и Северного Масловского месторождения достигают 16, в то время как в большинстве образцов из Южного Масловского месторождения Си доминирует над Ni (Ni/Cu<l).

Pd/Pt соотношение в рудах обычно колеблется около 3, что типично и для Норильска1, и для Северного Масловского месторождений (где оно достигает 56). В рудах Южно-Масловского интрузива оно снижается почти до 1, хотя при низкой магнезиальное™ слагающих его пород следовало бы ожидать увеличения Pd/Pt отношения.

6.2. Минеральный состав руд

Химические особенности руд находят свое отражение в их минеральном составе: близкие соотношения цветных металлов свидетельствуют о примерно равных количествах главные рудообразующих сульфидов в них. Наибольший

Таблица 3. Главные минералы благородных металлов месторождений Норильского рудного узла (в порядке распространённости)

Северное Южное Норильск 1

Масловское Масловское

Звягинцевит Au-Ag сплавы Fe-Pt сплавы

Fe-Pt сплавы Fe-Pt сплавы Атокит-

Сперрилит Рустенбургит

Атокит- (Pd, Pt)5 (Sb, Sn,

Рустенбургит As, Pbh

Котульскит Котульскит

Мончеит Соболевскит

Сперрилит Сперрилит

интерес вызывают редкие минералы, особенно минералы благородных металлов, поскольку именно по ним наиболее отчётливо выявляются характерные особенности отдельных месторождений. Отличительная черта северного интрузивного тела Масловского месторождения - обилие минералов

платиновой группы во вкрапленных рудах, скопления которых часто видны невооружённым глазом. Среди них преобладают минералы группы атокита-

рустенбургита, а среди халькопирита, особенно в прожилках и жилах, доминирует звягинцевит (табл.3). По минеральному составу руды Северного Масловского месторождения близки к таковым Норильска 1, хотя некоторые отличия установлены: более широкое распространение в них звягинцевита.

' Нвси ^йетз. Цй

? V Ь" Г V ■ ш ...чЪ- - '-У** > ■ км&з ш _ ■щ^э» . иди ЫщШШ! шШШв | ' „

Рп . ' % Ро Рп Рп „>' Рп щщщ БЗ ш -Рп -ЙС >.- .^Ср рЬ ' 1 1 мм шве» домят УЗ

■"Ш ¿ааЖ р" В^Б й рп ДДд 1 О '{Л Рп '• « .. Г р" Рп Рп Г •Рл __ ШЕзаи [ьО

Рис. 16. Карты распределения главных и примесных элементов в рудообразующих сульфидах Северного Масловского месторождения (ЬА-1СР-МБ). Шкала- 300 мкм. Ро-пирротин. Ср-халькопирит. Рп-пентландит

наличие самородного палладия и ряда редких Рс1 фаз, отражающие существенное преобладание РсЗ над Р1:. Иная картина наблюдается в рудах Южного Масловского месторождения, где преимущественно встречаются сплавы золота с серебром и железа с платиной, подчёркивающие специфику оруденения, выражающуюся в снижении содержаний Рс1 относительно Р1 до 1:2 (а иногда и превалировании платины в рудах).

Помимо собственных минеральных фаз элементы платиновой группы (ЭПГ) в виде примесей присутствуют в рудообразующих сульфидах (рис. 16).

Особенно наглядно это видно на картах распределения главных элементов и элементов-примесей, полученных с помощью метода лазерной абляции (LA-ICP-MS) в Laurentian University (Садбери, Канада, аналитик J. А. Petrus) для главных рудообразующих сульфидов вкрапленных руд Северного Масловского месторождения (богатых ЭПГ).

Предел обнаружения для изученных элементов колеблется от 10 до 300 ppb (соответственно для Au и Ru) Интересно отметить, что все редкие платиноиды, содержания которых низки в рудах (lr, Os, Ru), а также Re входят в пирротин, в то время как Pd, Pt и частично Rh концентрируются преимущественно в пентландите. В более бедных рудах Южного Масловского месторождения эти различия почти незаметны из-за близкого к пределу обнаружений концентраций платиновых металлов в сульфидах.

6.3. Изотопный состав серы

В моделях формирования норильских месторождений большое значение придается процессам ассимиляции вмещающих пород базитовыми расплавами, в качестве главного доказательства которых приводится тяжелый изотопный состав серы норильских сульфидов, полученный предположительно за счет участия в рудообразовании ангидритов вмещающий пород in situ (Li et al., 2009; Ripley et al., 2010). Однако полученные нами данные противоречат этому положению. Так, руды Масловского месторождения характеризуются значениями S34S = 6-11%о, в то время как для вмещающих их базальтов надеждинской свиты типичны значения S34S < +5 %о (Ripley et al., 2003). Следовательно, последние не могли служить источником тяжелой серы в сульфидах.

Процесс ассимиляции магмой вмещающих пород должен, в первую очередь, отражаться на изменении химического и минерального состава интрузивных пород, особенно в приконтактовых зонах массивов. Это отмечается редко и в ограниченных масштабах. Наиболее показательным является поведение редких элементов. Для демонстрации их распределения в приконтактовых зонах был выбран случай близости составов интрузивных и вмещающих пород по главным компонентам - габбро-долеритов и базальтов, но принципиально отличающихся по содержаниям редких элементов: контакт нижпенадеждинских лав (обогащенных легкими РЗЭ, рис.6) с Южно-Масловским интрузивом норильского комплекса (с нормальными их содержаниями, рис.11). Весьма характерным является La/Sm отношение, которое повышается в зоне эндоконтакта мощностью до 1 м. Процесс контаминации фиксируется также и по распределению меди, которой существенно обеднены рассматриваемые лавы.

Во-вторых, при ассимиляции средневзвешенный состав интрузива должен зависеть от состава вмещающих пород - карбонатных, терригенных или вулканогенных. Однако такой зависимости не наблюдается, составы интрузивов очень близки между собой, особенно по содержаниям редких элементов. Концентрации главных компонентов в данном случае являются менее показательными, поскольку соотношение отдельных горизонтов в разных массивах существенно варьирует.

Ещё одним аргументом против существенной роли ассимиляции в рудообразовании (Li et а!., 2009; Naidrett, 2009; Ripley et al., 2010) является несоответствие изотопного состава серы и стронция в интрузивных породах. Так. для существенно контамипированного Нижне-Таланахского массива установлены повышенные значения радиогенного стронция, коррелирующиеся с обогащенностыо пород лёгкими элементами, а именно их обогащенностыо литофильными элементами. Однако изотопный состав серы заключенных в них сульфидов близок к мантийному. Напротив, для Таланахского интрузива, образование сплошных руд которого связывается с ассимиляцией большого объема ангидритового материала. типичны низкие значения отношений изотопов стронция (87Sr/86Sr - 0.705-0.706) и необогащённые спектры распределения редких элементов, но тяжёлый изотопный состав серы - S14S (до +15 %„).

Нами впервые получены содержания радиогенных изотопов в ангидритах из девонских пород (Криволуцкая, 2011), удалённых от полей проявления магматизма. Наиболее важным является установление изотопных соотношений S7Sr/86Sr = 0.708637- 0.708949 - ниже, чем в надеждинских базапьтах (до 0.709171; Wooden et al., 1993) и породах Нижне-Талнахского интрузива (до 0. 709946, Hawkesworth et al.,1995; все данные приведены в пересчете на возраст 251 млн. лет). Для изученных образцов ангидритов характерно также аномальное обогащение радиогенным свинцом (206РЬг04РЬ до 24.53), что должно было бы сказаться на изотопном составе в различной степени контаминированиых магматических пород, однако этого не происходит. Таким образом, ангидрит не может рассматриваться в качестве контаминанта, как это предполагается. Ассимиляция вмещающих пород в камерах кристаллизации интрузивов либо отсутствовала, либо имела крайне ограниченное распространение и на образование руд не влияла.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

В начальный период изучения (Котульский, 1948; Годлевский, 1959; Дюжиков и др., 1988) интрузивы норильского комплекса рассматривались как продукты самостоятельного магматического импульса. Последующее предположение о комилсмснтарности интрузивов с надеждинской свитой, основанное на се обедненности цветными и благородными металлами (Naldrett, 1992), оказалось малореальным, поскольку была показана невозможность накопления сульфидов в недосыщенном серой надеждинском расплаве (Лихачев, 1997). Поэтому было предложено двухступенчатое отложение сульфидов; сначала из надеждинских расплавов, а затем их транспортировка насыщенной серой моронговской магмой в камеру кристаллизации и осаждение в виде рудных залежей (Li et al., 2009).

Полученные нами минералого-геохимические данные о составах пород и их взаимоотношениях с лавами позволили подтвердить первоначальные представления о формировании рудоносных интрузивов из самостоятельных магм второго этапа, которые имели скорее нижнекоровую, чем мантийную природу. Об этом свидетельствует ряд фактов. Во-первых, низкая магнезиальное», основного объема базальтов и интрузивов (Mg# = MgO/(MgO+FeO) xlOO = 37-38) по сравнению с мантийными породами (где этот показатель > 50). Во-вторых, высоко-Mg породы провинции (Mg# 55 -63 -пикриты tk и nd свит и пикритовые габбро-долериты) при условии их образования из перидотитового источника должны содержать высокомагнезиальный оливин (>I;ow - Rudnick, Gao, 2003), но его состав реально не превышает Fo S3 (Соболев и др., 2009). В-третьих, концентрации всех редких элементов в породах норильского комплекса (рис.17) полностью совпадают с таковыми для пород нижней коры, как и их изотопные характеристики (87Sr/86Sr = 0,705-0,706 и cNd = 0± I).

Обычно эти особенности пород объясняются контаминацией (на 30%) коровым веществом мантийных магм (Wooden et al., 1993; Arndt et al., 2003) и отсадкой из него оливина. Однако выше было продемонстрировано, что процессы ассимиляции практически отсутствовали на уровне камер, а доказательства масштабности их проявления в нижних частях коры в литературе отсутствуют.

1 ......... I I I I I I > I I . , , , , ,

ЙЬ Ва ТЪ и N618 Се Рг N[1 гг 5т 11 Ш Ей Т> йй ТЬ Бу Но V Ег Тт УЬ 1а

Рис. 17. Спектры распределения редких элементов для рудоносных массивов норильского комплекса (данные автора) и нижней коры

Плавление нижней коры более логично, чем процесс ассимиляции коровым материалом мантийных магм, объясняет следующие геологические факты: 1) появление однородных потоков лав на огромных территориях (до 50 ООО км2), 2) отсутствие сульфидов в базальтах всех свит; 3) избирательную рудоносность определённых зон земной коры.

Возникновение уникальных месторождений в этом случае можно интерпретировать как плавление уже обогащенного сульфидами субстрата, накопление металлов в котором скорее всего происходило в несколько стадий, включающих как первичное их образование, так и возможное концентрирование под действием метаморфических процессов в длительно развивающихся рифтовых структурах, что отмечалось многими исследователями (Дюжиков, 2002; Горбунов и др., 2011; Додин и др., 201 Г).

Важную роль в накоплении ЭПГ в рудах могла иметь длительность пути сульфидов от источника до камеры кристаллизации (более 40 км), во время которого более эффективно действовал механизм их обогащения платиноидами, предложенный А. Налдреггом (1992), чем при их образовании и перемещении только в условиях платформенного чехла. Вполне вероятно, что именно этим фактором объясняется высокая платиноносность норильских руд относительно руд других Си-№ месторождений мира, ассоциирующих с РЯ массивами фундамента платформ. Возможность транспортировки больших объемов (до 10%) сульфидного расплава в виде мелких капель расплавами была продемонстрирована экспериментально (Лихачев. ! 987).

Отсутствие взаимосвязи геохимических характеристик расплавов с оруденением может объясняться преимущественно транспортирующей ролью

магм. Тяжёлый изотопный состав серы, который чаще всего приводится в качестве доказательства коровой контаминации магм (обычно девонским ангидритом), был типичен еще для руд РЯ месторождений Сибири (до +20 %о; Кряжев, 2008).

Таким образом, породы нижней коры вполне вероятны в качестве источника родоначальных мат. Остаётся открытым вопрос о возможности их плавления. Можно предположить два варианта: 1) под действием плюма, 2) в результате пока не изученных процессов, поскольку в последние годы с помощью современных геофизических методов нод континентами обнаружено тонкослоистое строение границы Мохо. нередко объясняющееся сменой реологических свойств пород в зависимости от их флюидонасыщешюсти (Лобковский, 2004; Павленкова, 2006) и пониженными температурами плавления. Однако разработка механизма плавления требует специальных исследований, выходящих за рамки данной работы.

В заключение развитие территории и образование месторождений в Норильском районе представляется следующим образом: 1. Возникновение протяжённых по латерали (сотни километров) горизонтальных очагов базальтового магматизма в нижней части континентальной коры. 2. Образование крупных структур растяжения - сначала концентрированных в виде палеорифтов, а затем рассеянных, развитых на всей платформе; внедрение по ним огромных объёмов магм, выносящих сульфиды из субстрата нижней коры рифтовых структур к поверхности.

Список основных публикаций по теме диссертации

1. Крнволуцкая H.A. Формирование платино-медно-никелевых месторождений в процессе развития траппового магматизма в Норильском районе// Геология рудных месторождений. 2011 .Т. 53. № 4. С.346-378.

2. Криволуикая H.A. К проблеме расчленении вулканогенных пород трапповой формации в Норильском районе //ДАН. 2011. Т. 439. №. 4. С. 523-527.

3. Krivolutskaya N.A., Sobolev A.V., Snisar S.G., Gongalskiy B.I., Hauff В., Kuzmin D.V., Tushentsova I.N., Svirskaya N.M., Kononkova N.N., Schiychkova T.B. Mineralogy, geochemistry and stratigraphy of the Maslovsky Pt-Cu Ni sulfide deposit, NoriFsk Region, Russia: Implications for relationship of ore-bearing intrusions and lavas // Mineralium Deposita. 2012. V. 47. P.69-88.

4. Krivolutskaya N.A., Sobolev A.V., MikhailovV. N., Plechova A.A., Kostitsyn Yu.A., Roschina I.A., Fekiacova Z. Parental melt of the Nadezlidinsky Formation: geochemistry, petrology and connection with Cu-Ni deposits (Noril'sk area. Russia) // Chemical Geolog}'. 2011. doi: 10.1016/j.chemgeo.2011.11.022.

5. Krivolutskaya N.A. Gongalskiy B.I., Yushin, A.A., Schlychkova T.B., Kononkova N.N., Tushentsova l.N. Mineralogical and geochemical characteristics of PGE-Cu-Ni ores of the Maslovsky deposit in the Noril'sk area, Russia // Canadian Mineralogist. 2011. V. 49. № 6. P. 1649 - 1674.

6. Sobolev, S.V., Sobolev, A.V., Kuzmin, D.V., Krivolutskaya, N.A., Petrunin, A.G., Arndt, N.T., Radko, V.A., Vasilev, Yu.R. Linking mantle plumes, large igneous provinces and environmental catastrophes// Nature. 2011. V. 477. P. 312-316.

7. Крнволуцкая H.A., Смолькин В.Ф., Свирская U.M., Мамонтов В.П., Фаныгин A.C., Беляцкий Б.В., Рощина И.А. Геохимические особенности массивов друзитового комплекса центральной части Беломорского подвижного пояса.1. Петрография и геохимия пород // Геохимия . 2010. № 5. С. 16-44.

8. Крнволуцкая H.A., Беляцкий Б.В., Смолькин В.Ф., Свирская Н.М., Мамонтов В.П., Фаныгин A.C. Геохимические особенности массивов друзитового комплекса центральной части Беломорского подвижного пояса.П. Исследование самарий-неодимовой изотопной системы в породах и U-Pb системы в цирконах// Геохимия. 2010. N 11. С.1132-1153.

9. Крнволуцкая Н.А.,Брянчанинова Н.И. Оливины магматических пород // Российский химический журнал. 2010. № 2. С.50-61.

10.Крнволуцкая H.A., Соболев A.B., Кузьмин Д.В., Свирская U.M. Уникальные зональные оливины из ультрабазит-базитового массива Норильского района И ДАН. 2009.Т. 429. № 4. С. 518-522.

11. Криволуцкая H.A., Рудакова A.B. Строение и геохимические особенности пород трапповой формации Норильской мульды (СЗ Сибирской платформы) И Геохимия. 2009. № 7. С. 675-698.

12. Krivolutskaya N.A., Sobolev A.V., Rudakova A.V., Kuzmin D.V. Are Noril'sk deposits site-specific or universal by the origin? // Northwestern Geology. 2009. V. 42. 2009. P.137-142.

13.Соболев A.B., Криволуцкая H.A., Кузьмин Д.В. Петрология родоначальных расплавов и мантийных источников магм Сибирской трапповой провинции II Петрология. 2009.Т. 17. № 3. С. 276-310.

14.Криволуцкая H.A., Михайлов В.Н., СнисарС.Г., Гонгальский Б.И. Внутреннее строение и состав Микчангдинского ультрабазит-базитового массива в Норильском рудном районе (Сибирская трапповая провинция) // Вестник КРЛУНЦ. Науки о Земле. 2009. № 2. № 14. С. 29-48.

15.Рудакова A.B., Криволуцкая H.A. Структурно-текстурные особенности пород трапповой формации Норильской мульды (СЗ Сибирской платформы) // Вестник МГУ. 2009. № 6. С. 34-44.

16.Gongalsky B.I, Krivolutskaya N.A. Udokan-Chiney ore magmatic system // Northwestern Geology. V. 42. 2009. P.180-184.

17.Гонгальский Б.И., Криволуцкая H.A., Арискин A.A., Николаев Г.С. Строение, состав и формирование Чинейского анортозит-габброноритового массива в Северном Забайкалье II Геохимия. 2008. №7. С. 391-420.

18.Криволуцкая H.A., Соболев A.B., Кузьмин Д.В. Гудчихинская свита -продукт кристаллизации наиболее примитивных расплавов в западной части Сибирской трапповой провинции. // Материалы Х111 Всероссийской конференции по Тсрмобарогеохимии и IV симпозиума APIF1S. 3 с. (ИГЕМ, г. Москва, 22 сентября 2008 г.), (http://www.minsoc.ru/2008-l-23-0)

19. Sobolev А.V., Hofmann A.J., Kuzmin D.V., Yaxley J.M., Arndt N.T., Chung S.L., Danyushevsky L.V., Elliot Т., Frey F.A., Garcia M.O., Gurenko A.A., Kamenetsky V.S., Kerr A.C., Krivolutskaya N.A., Matvienkov V.V., Nikogosian i.K., Rocholl A., Sigurdsson I.A., Sushchevskaya N.M., Teklay M, The amount of Recycled Crust in Sources of Mantle-Derived Melts // Science. 2007. V.316. P. 412-417.

20. Гонгальский Б.И., Сафонов Ю.Г, Криволуцкая H.A., Прокофьев В.Ю., Юшин A.A. Новый тип медно-благороднометального оруденения в Северном Забайкалье II ДАН. 2007. Т. 414. № 5. С. 645-648.

21. Криволуцкая H.A., Соболев A.B., Кузьмин Д.В. Сопоставление исходных расплавов рудоносных и безрудных массивов Норильского района // Разведка и охрана недр. 2006. № 8. С.44-50.

22.Криволуцкая H.A., Соболев A.B., Михайлов В.Н., Рощина H.A. Новые данные о формационной принадлежности пикритовых базальтов Норильского района И ДАН. 2005. Т. 403. № 1. С. 76-81.

23.Покровский Б.Г., Служеникин С.Ф., Криволуикая Н.А. Условия взаимодействия норильских трапиовых интрузий с вмещающими породами по изотопным (О, Н, С) данным И Петрология. 2005. № 1.Т.13. С.84-209.

24.Krivolutskaya N.A., Sobolev A.V., Sluzhenikin S.F., Pokrovsky B.G. Olivine-hosted magmatic inclusions from the Noril'sk intrusions: application to origin of Pt-Cu-Ni deposits (Russia) //In 'Metallogeny of the Pasific Northwest: Tectonics, Magmatism and Metallogeny of Active Continental Margins". Vladivostok. Dalnauka. 2004. P.296-299.

25.Покровский Б.Г., Служеникин С.Ф., Криволуикая Н.А. Геохимия изотопов кислорода и водорода в норильских интрузивах // ДАН. 2002. Т.384. №2. С.238-242.

26.Криволуцкая Н.А. , Соболев А.В. Магматические включения в оливинах норильских интрузивов (Северо-Запад Сибирской платформы) как источник информации об исходных расплавах Н ДАН. 2001. Т.381. № 3. С.393-398.

27.Криволуикая Н.А., Арискин А.А., Служеникин С.Ф., Туровцев Д.М. Геохимическая термометрия пород Талнахского интрузива: оценка состава расплава и степени раскристаллизованности исходной магмы // Петрология. 2001. Т. 9. № 5. С. 451-479.

28.Дистлер В.В., Служеникин С.С., Кабри Л.Дж., Криволуцкая Н.А, Туровцев Д.М., Голованова Т.Н. Платиновые руды норильских расслоенных интрузивов: соотношение магматического и флюидного концентрирования благородных металлов // Геология рудных месторождений . 1999. Т. 41. № 3. С. 241-265.

29.Г'онгальский Б.И., Криволуцкая Н.А. Чинейский расслоенный плутон. Новосибирск: Наука. 1993. 184 с.

Отпечатано на ризографе вОНТИГЕОХИРАН Тираж 200 экз.

Содержание диссертации, доктора геолого-минералогических наук, Криволуцкая, Надежда Александровна

ВЕДЕНИЕ. Постановка проблемы и актуальность проводимых исследований

ГЛАВА 1. Краткие сведения о геологии Норильского района и проблемы генезиса руд

1.1. Из истории изучения Норильских месторождений

1.2. Краткое описание геологического строения района

1.2.1. Глубинное строение территории

1.2.2. Стратифицированные образования

1.2.3. Интрузивные образования

1.2.4. Руды норильских месторождений

ГЛАВА 2. Особенности туфо-лавовой толщи по геолого-геохимическим данным

2.1. История и проблемы изучения вулканитов в Норильском районе

2.2. Результаты изучения вулканогенных пород Норильского района

2.2.1. Гудчихинская свита

2.2.2. Хаканчанская и туклонская свиты

2.2.3. Надеждинская свита (нижняя часть)

2.2.4. Моронговская - самоедская свиты

2.3. Образование туфо-лавовой толщи

ГЛАВА 3. Интрузивные породы

3.1. Проблемы выделения интрузивных комплексов в Норильском районе, особенности их строения и состава

3.1.1. Объекты исследования

3.1.2. Строение интрузивов норильского комплекса и петрографические особенности слагающих их пород

3.1.3. Составы породообразующих минералов интрузивных пород

3.2. Геохимическая типизация интрузивных пород

3.3. Сопоставление геохимических особенностей рудоносных комплексов разных регионов России

3.3.1. Чинейский массив в Северном Забайкалье

3.3.2. Дюмталейский массив на Таймыре

3.3.3. Интрузивы Карело-Кольского региона

ГЛАВА 4. Взаимоотношения лав и рудоносных массивов

4.1. Геологические взаимоотношения между лавами и интрузивными породами норильского комплекса

4.2. Сопоставление геохимических особенностей лав и интрузивов норильского комплекса

ГЛАВА 5. Составы исходных расплавов интрузивов

5.1. Составы расплавов по данным изучения магматических включений

5.1.1. Включения в оливинах

5.1.2.Включения в пироксенах

5.2. Флюидный режим при формировании интрузивов

5.3. Оценка составов расплавов по результатам геохимической термометрии с использованием ЭВМ-модели «Комагмат-3.5»

ГЛАВА 6. Химический и минеральный состав руд месторождений Норильского рудного узла

6.1. Соотношение полезных компонентов в рудах

6.2. Минеральный состав руд

6.3. Изотопный состав серы

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Эволюция траппового магматизма и Pt-Cu-Ni рудообразование в Норильском районе"

Проблема формирования крупных и уникальных месторождений на Земле является одной из ведущих в геологии в последние годы. Это определяется, в первую очередь, важнейшей экономической ролью месторождений-гигантов: составляя менее 5 % от общего количества разрабатываемых в мире месторождений, они на 85 % удовлетворяют мировую потребность в сырье. Поэтому отработка именно таких месторождений должна лечь в основу концепции устойчивого развития цивилизации (Рундквист, Кравченко, 1996). Вторым важным аспектом при рассмотрении суперкрупных месторождений являются проблемы их генезиса, поскольку по сути они представляют собой гигантские геохимические аномалии в земной коре (например, концентрации платиновых металлов в норильских рудах возрастают на 6-7 порядков по сравнению с их кларковыми значениями).

Вопрос о механизме выноса глобальных концентраций рудного вещества из глубин Земли и дальнейшего его концентрирования в виде суперкрупных месторождений обсуждается на протяжении последних десятилетий (Рябчиков, 1997) и до сих пор вызывает оживленные дискуссии. Главным остается вопрос: были ли сформированы месторождения-гиганты в результате рядовых геологических процессов или они образованы в особых, специфических условиях (Овчинников, 1988; Когарко, 1999; Маракушев, 1988; Rundkvist, Kravchenko, 2001; Рундквист, 1996; Pushkarev, 1999, Налдретт, 2003 и др.)? Эта проблема рассматривалась на заседаниях Международной Ассоциации по Генезису Рудных Месторождений (IAGOD - 1999, 2001, 2004, 2008), Симпозиумах по суперкрупным и крупным месторождениям (Adelaida, 2010), Международной Минералогической ассоциации (IMA -2000), и более мелких совещаниях (Санкт-Петербург, 1996; Москва, 2000). Этой теме был посвящен специальный проект Международной программы геологической корреляции № 354 (1995-1999 гг.).

Для эндогенных месторождений в свете решения данной проблемы особое значение приобретает природа их связи с магматизмом, глубинная суть которой остается до конца нераскрытой. Даже для редкометальных месторождений было убедительно показано, что они сформировались из особого типа магм, хотя в целом роль магматизма не превышала 25 %.от общей суммы геологических факторов - структурных, литологических и т.д. (Коваленко и др., 1992; 1993, 2000). Логично было бы предположить, что для собственно магматических месторождений, в которых руды являются составной частью ультрабазит-базитовых комплексов, этот показатель должен быть существенно выше, вплоть до образования в природе особых рудоносных магм. Тем более, что принципиально такая возможность ц известна на примере образования высокожелезистых расплавов вулкана Эль-Лако (Чили), рудных расплавов в восточной части Тихого океана (хребет Хуан- де-Фука, Жмодик, 2002).

Крупным Pt-Cu-Ni месторождениям, локализованным в пределах расслоенных плутонов или небольших интрузивных тел, посвящено огромное количество работ (Campbell et al.,1983; Naldrett, 1992, 2005, 2009; Naldrett, et al., 1992, 1995; 1996; Barnes & Maier, 2002; Barnes et al., 2006; Годлевский, Лихачев, 1983, 1987; Генкин и др.,1981; Дистлер и др., 1988; Додин и др., 19711; 2002; 2011; Дюжиков и др., 1988; Налдретт, 2003; Лихачев, 1996 i,2,1997; 2006; Горбунов и др., 2011 и многие другие). Однако значительная их часть касается металлогенических построений: от анализа глобальных закономерностей размещения на планете до рассмотрения локальных геолого-структурных условий в пределах рудных полей (Luznichka, 1983; Kutina, 1985, 2001; Lu Guxian, yin Jicai, 1995; Rundkvist,; 2001) в то время как глубинной сути связи магматизма с рудообразованием, уделяется значительно меньше внимания (Naldrett,; 2005, 2009, Lightfoot & Keays, 1995; Маракушев и др., 1988; Лихачев, 1965, 1977,1978, 1982,1996ь 1997, 2006).

Среди месторождений данного класса существует два главных типа, как правило, разобщенные в природных объектах: существенно платиновые в крупных расслоенных плутонах (Бушвельд, Великая Дайка, Стиллуотер и др.) и сульфидные медно-никелевые (Садбери, Войсис Бэй, Джинчуань, Дулут, Лак-дез-Иль). Для каждого из них проблема связи оруденения с магматизмом решается по-своему. Между тем, на Земле открыты месторождения, в которых совмещены оба типа руд в пределах единого интрузивного тела -малосульфидный платиновый и сульфидный медно-никелевый, также обогащенный элементами платиновой группы, - это месторождения Норильского района. Они принципиально отличаются от остальных магматических месторождений своим более молодым возрастом (Т| по сравнению с PR для большинства аналогичных объектов) и приуроченностью к маломощным интрузивам в отличие от обычной ассоциации месторождений этого типа с крупными расслоенными плутонами.

Норильский район располагается на севере Сибирской трапповой провинции, что выдвигает на первое место вопрос о генетической связи месторождений с вулканизмом. Он включает многочисленные интрузивные образования, рудоносность которых варьирует в широких пределах: от безрудных массивов до содержащих уникальные по запасам месторождения, однако вопрос о причинах рудоносности избранных массивов среди огромного их количества до сих пор не получил окончательного решения, несмотря на многолетние исследования в этом направлении. Данная геологическая ситуация ставит Норильский район в исключительное положение при решении многих вопросов образования руд, поскольку позволяет сопоставлять различные особенности строения интрузивов, отличающихся по рудному потенциалу. Именно поэтому он был выбран нами в качестве первоочередного объекта для установления возможных связей между магматизмом и рудообразованием. Исследования в этом направлении также были выполнены для других важнейших медно-никелевых районов Россини - Северного Забайкалья, Карело-Кольского региона и Восточного Саяна.

Несмотря на то, что медно-никелевые руды в Норильском районе разведывались с начала двадцатых годов прошлого века (Сотников, 1919; Котульский, 1946; Роговер, 1959; Годлевский, 1959; Коровяков, 1963), а их переработка обеспечила страну стратегически важным металлом в тяжелое военное время (первый никель был получен на Норильском комбинате в 1942 г.), но только открытие Талнахского и Октябрьского месторождений с уникальными сплошными залежами сульфидных руд с высокими содержаниями ЭПГ в начале 60-ых годов вывело Россию в ряд лидеров мировой платиновой и никелевой промышленности (Егоров, Суханова, 1963; Батуев и др., 1966; Батуев, 1972; Ваулин Л.Л., Суханова Е.Н., 1970; Кравцов и др., 2003). В настоящий момент она занимает одновременно второе место по запасам и добыче платиновых металлов и никелю в мире после Бушвельда (ЮАР), и Садбери (Канада) соответственно (Налдретт, 2003, Naldrett, 2005). В 2008 г. доля извлеченного из норильских месторождений никеля составила 17 % от общей мировой годовой добычи (остальные страны дали не более 10% каждая), из этих же руд получено 30% от общемирового производства ЭПГ (Бежанова, Кызина, 2009; Додин и др., 2011).

Обнаружение нового типа руд не только изменило ситуацию на мировом сырьевом рынке, но и принципиально сказалось на развитии теории магматического рудообразования. Возникли важные вопросы: каким образом эти месторождения связаны с вулканизмом и являются ли они законо i\ep шм итогом его р звития? Если да, то можно ли о ждать открытие подобных уникальных объектов и в других трапповых провинциях мира?

Ответы на поставленные вопросы имеют огромное практическое значение, поскольку установление генетической связи норильских месторождений с трапповым вулканизмом открывает большие перспективы обнаружения подобных объектов в других БМП. В связи с огромным экономическим значением вновь открытых норильских месторождений интерес геологов всего мира резко возрос к этим объектам во второй половине XX в. Работы по оценке трапповых провинций с учетом данных, полученных на примере норильских месторождений, получили свое развитие за рубежом (Keays & Lightfoot, 2007, 2010; Ripley et al., 2010).

В настоящий момент предлагаются разные модели образования норильских месторождений, подразумевающие их магматический, метасоматический и др. генезис. Они образуют ряд, крайними членами которого являются представления о решающей роли в привносе и отложении металлов магматического расплава с одной стороны (Годлевский, 1959, Коровяков и др.,1963; Лихачев, 1982; Дюжиков и др, 1988; Naldrett, 1992, Lightfoot et al., 1993) и флюидными компонентами - с другой (Золотухин, 1997; Зотов, 1979, 1989 ). Концепции первого типа существенно отличаются между собой по отношению к роли той магматической системы, в продуктах которой локализованы руды. Часть исследователей придает ей решающее значение, предполагая внедрение самостоятельной порции исходного пикритового расплава, обогащенного летучими и рудными компонентами (Годлевский, 1959; Золотухин и др., 1986; Лихачев, 1978; 2006; Генкин и др., 1981; Дюжиков и др., 1988; Дистлер и др., 1988, Зотов, 1989; Рябов и др., 2000). Другие авторы полагают, что состав магм и их флюидонасыщенность не имели особого значения при формировании руд, поскольку интрузивы являлись лишь частью общей трапповой системы. Основную роль в образовании руд в этом случае играла длительность протекания расплава к поверхности и его взаимодействие с вмещающими породами (Радько, 1991; Naldrett, 1992, 2009; Howkesworth et al., 1995; Arndt et al., 2003, Налдретт, 2003). Таким образом, принципиальная разница между данными теориями заключается в предположении об образование руд либо в закрытой, либо в открытой магматической системах.

Последняя гипотеза получила широкое распространение: данная модель образования медно-никелевых руд (с определенными вариациями, определяющимися геологическими особенностями строения отдельных объектов) предполагается для крупнейших медно-никелевых месторождений: Джиньчуань (Китай), Войсис Бэй (Канада) и др. Однако несмотря на ее привлекательность (предлагающей конкретный механизм концентрирования платиноидов в сульфидах), она имеет много недостатков. К ним относятся, в первую очередь, отсутствие данных о составах расплавах и доказательств связи интрузивных и эффузивных образований в Норильском районе

Создание реальной модели образования месторождений является крайне важным фактором в успешном проведении поисковых работ в Норильском районе. В настоящий момент это приобретает особое значение, поскольку за прошедшие полстолетия уникальные залежи массивных руд практически отработаны, и остро встал вопрос о необходимости расширения сырьевой базы платиновых металлов и никеля в России, чтобы не потерять лидирующие позиции в этой области на мир во м р нхе. Интенсификация геологоразведочных работ по обнаружению богатых руд в норильском районе требует новых методических подходов и научного обоснования, поскольку приходится оценивать интрузивные тела, залегающие на большой глубине и вскрываемые единичными скважинами. В таких условиях особое значение приобретают современные минералого-геохимические методы оценки ультрабазит-базитовых интрузивов, выполняемые на основе теоретических построений формирования месторождений именно этого типа. От решения проблем генезиса норильских месторождений зависит и успешное проведение поисковых работ в других трапповых провинциях мира.

Главная цель работы уточнить закономерности развития траппового магматизма в Норильском районе и определить место в нем рудообразующего процесса, опираясь на большой объем новых геологических и прецизионных геохимических данных по вулканическим и интрузивным породам.

Задачи исследования включали:

I. Определение взаимоотношений рудоносных интрузивов с лавами, предполагающее: а) детальное изучение строения туфо-лавовой толщи и ее геохимических особенностей в разных тектонических структурах района для установления эволюции развития вулканизма в пространстве и во времени; б) выделение основных геохимических типов ультрабазит-базитовых интрузивов разной степени рудоносности; с) сопоставление геохимических особенностей лав и интрузивов, образованных на одних и тех же этапах развития трапповой магматической системы.

II. Определение составов исходных магм: 1) с помощью изучения расплавных включений в оливинах и пироксенах; 2) методом геохимической термометрии с помощью ЭВМ-модели «КОМАГМАТ».

III. Сопоставление химического и минерального составов руд разных месторождений с составом вмещающих их интрузивных пород.

IV.Выяснение масштабов процессов ассимиляции вмещающих пород базитовыми расплавами на уровне интрузивных камер и их роли в рудообразовании.

IV.Сравнительный анализ минералого-геохимических особенностей интрузивов норильского комплекса с рудоносными массивами других районов России (Северного Забайкалья, Карело-Кольского региона, Восточного Саяна).

Фактический материал

Работа основывается на многолетнем (1982-2011 гг.) изучении автором геологического строения, петрографии, геохимии и минералогии платино-медно-никелевых месторождений различных регионов России. Главным объектом исследования стал Норильский район, где автором был собран каменный материал в ходе полевых работ в 1997 - 2011гг. (составлено 11 км детальных разрезов вулканитов и 13 км разрезов интрузивных пород по коренным обнажениям и скважинам). Изучение массивов Северного Забайкалья (Чинейский, Луктурский) осуществлялось в 1982-1986 и 1993 гг., Кингашского массива (Восточные Саяны) - во время полевой экскурсии 2000 г. Часть образцов для проведения сравнительных исследований по ультрабазит-базитовым комплексам предоставлена автору в рамках договорных работ В.П. Мамонтовым, Ю.Н. Киселевым, Г.Р. Ломаевой (Южно-Ковдорская площадь и Кингашский рудный район).

В камеральный период аналитические работы включали (Приложение 1): 1. Рентгенофлуоресцентный анализ - 780 анализов ГЕОХИ РАН, аналитики И.А. Рощина, Т.В. Ромашова, 208 анализов - ЧИПР СО РАН, аналитик Н.С. Балуев . 2. Метод индуктивно-связанной плазмы: 1) ICP-MS - 480 анализов пород - ИМГРЭ, аналитик Д.З. Журавлев; ИЭМ РАН, аналитик В.К. Карандашев; 2) LA-ICP-MS - 650 анализов стекол пород, 470 -пироксенов, 1580 оливинов., Германия, г. Майнц, аналитики H.A. Криволуцкая, Д.В. Кузьмин; 3. Электронно-зондовый микроанализ («Cameca»SX 50 и ЮО-ГЕОХИ РАН, Москва - аналитик Н.Н.Кононкова; JXA 8200 - Институт Химии им. Макса Планка, г. Майнц, аналитики Н.А.Криволуцкая, Д.В. Кузьмин) - 12 150 анализов оливинов, 8 100 пироксенов, 1350 плагиоклазов, 310 шпинелидов, 560 - сульфидных минералов, 85 анализов минералов ЭПГ, 680 стекол; 4. Ионно-зондовый микроанализ («Cameca» ims-4f - ИМИ РАН, Ярославль, аналитики С.Г.Симакин, Е.В. Потапов) - 175 расплавных включений и 210 оливинов; 5. Романовская спектроскопия (Франция, г. Нанси, аналитик Ж.Дебюсси) - 12 анализов флюидных включений; 6. Исследование стабшьных изотопов в породах (О, Н, С, S) - 145 анализов, ГИН РАН, аналитик Б.Г. Покровский и ЦНИГРИ, аналитик С.Г. Кряжев; 7. Исследование радиогенных изотопов в породах (Sr, Pb, Sm-Nd, U-Pb) ВНИИОкеангеология, аналитик Б.В. Беляцкий - 55 анализов; ГЕОХИ РАН, аналитик А. А. Плечова - 18 анализов, Институт Химии им. Макса Планка - аналитик З.Фекиасова - 15 анализов; 8. Определение ЭПГ и Аи в породах и рудах: А) 78 анализов - Институт рудообразования, минералогии и геохимии НАНУ (пробирный метод, аналитик A.A. Юшин),

Б) -32 анализа, ГЕОХИ РАН, атомно-абсорбционный метод, аналитики И.В. Кубракова, О. А.Тютюник, А.Д. Чхетия).

Экспериментальные исследования по гомогенизации расплавных включений проводились в муфеле (ИГЕМ РАН) и камере системы Соболева-Слуцкого (ГЕОХИ РАН), 160 экспериментов, H.A. Криволуцкая, а также в печи с регулируемой фугитивностью кислорода (ГЕОХИ РАН) - A.A. Каргальцев, М.В. Воловецкий, Н.М. Свирская. Компьютерное моделирование кристаллизации базальтовых магм осуществлялось с помощью ЭВМ-модели «КОМАГМАТ-3.5» и «ПЕТРОЛОГ-2.0»). Статистическая обработка данных выполнялась автором по программам «Статистика» и «Петротип»),

Научная новизна

Норильский район. Базальты:

1. Впервые установлены существенные вариации в строении и составе гудчихинской свиты (главные, редкие и летучие компоненты) - примитивных на востоке территории и контаминированных - на западе, что находит отражение в составе пород и расплавных включений в оливинах.

3. Проведенное в разных частях района детальное изучение толеитовых базальтов хаканчанской, надеждинской и туклонской свит, аналогичных по своим петрохимическим характеристикам, но принципиально различающихся по геохимическим особенностям, позволило уточнить ареалы их распространения и выделить 2 одновременно существующих независимых магматических очага на западе и востоке территории (надеждинский и туклонский).

4. Продемонстрировано, что расслоенные покровы, рассматриваемые ранее в качестве маркирующих горизонтов туклонской свиты, входят в состав разных свит -туклонской и надеждинской.

5. Впервые обнаружены высокомагнезиальные породы в составе надеждинской свиты.

7. Полученный большой объем новых геохимических данных для базальтов разных тектонических структур района (ранее - только для Хараелахской мульды): позволил выделить 2 стадии и 4 цикла в развитии вулканизма.

II. Норильский район. Интрузивы

1. Впервые на представительном материале проведена геохимическая типизация ультрабазит-базитовых интрузивных пород нормальной щелочности, выделены 3 типа (дюмталейский, нижнеталнахский и норильский), соответствующие базальтам гудчихинской, надеждинской и моронговской свит.

2. Впервые аргументированно обосновано существование интрузивных пород гудчихинского типа.

3. Продемонстрировано, что разные по степени рудоносности интрузивы характеризуются одинаковыми геохимическими особенностями пород, а химический и минеральный состав руд не коррелирует с составом силикатной части вмещающих их интрузивов.

4. Впервые в рудах норильских месторождений диагностирован самородный палладий и ряд новых фаз ЭПГ, а также получены карты распределения элементов-примесей (Со, Аб, Бе, Аи, Рг, Рс1, КЬ, 1г, Яи, Об, Яе) в главных рудообразующих сульфидах.

5. Доказан посленижненадеждинский возраст интрузивов норильского комплекса на основании геологических взаимоотношений между лавами и интрузивами.

6. Установлены аномально высокие (до 10 ррт) содержания тяжелых редких элементов (УЬ, Эу, Ег) и У в оливинах.

7. Обнаружены уникальные зональные оливины (Рояг-Розд) в Микчангдинском интрузиве, свидетельствующие о высокой скорости остывания массивов норильского комплекса.

8. Впервые определен состав исходных расплавов для ряда интрузивов норильского района прямыми методами (по расплавным включениям в оливинах и пироксенах). Установлены необычно высокие содержания редких земель в них.

III. Сравнительное изучение норильских интрузивов с массивами других районов

1 .Продемонстрировано сходство геохимических характеристик для рудоносных массивов разных регионов: Кольского полуострова, Норильского района, южного обрамления Сибирской платформы.

2. Показано, что различные по геохимическим особенностям интрузивы характеризуются одинаковым типом оруденения (Дюмталейский и Чинейский массивы).

Практическая значимость работы

Часть использованных в работе материалов получена в ходе выполнения хоздоговорных работ, в которых автор являлся ответственным исполнителем.

1. Результаты петрографического и минералого-геохимического изучения базальтов Микчангдинской площади вошли в отчет ООО «Норильскгеология» по «Геологической групповой съемке 1:50000 м-ба на Микчангдинской площади» (авторы В.Н.Михайлов, Л.И.Трофимова и др., 2003 г).

2. Изучение породообразующих минералов легло в основу хоздоговорных работ ГЕОХИ РАН с «ГМК «Норильский никель» и ООО «Норильскгеология» и отражено в отчете «Разработка минералого-геохимических поисковых признаков на сплошные сульфидные руды в Норильском районе», 2008 г.

3. Результаты исследований геохимии (в том числе и радиогенных изотопов), минералогии массивов Южно-Ковдорской площади Кольского полуострова, выполненные по договору с ОАО «Мурманская ГРЭ» ( 2006-2007 гт). и опубликованы в журнале «Геохимия».

4. Исследование Верхнекингашского массива рудного поля выполнено по договору с ООО «Геологическая компания», результаты отражены в отчете 2007 г.

Защищаемые положения

1. Исходя из полученных закономерностей распространения вулканогенных пород в разных тектонических структурах района и особенностей их петро-и геохимического состава (главные, редкие и радиогенные элементы), показано, что породы туфо-лавовой толщи Норильского района были сформированы в течение двух стадий - рифтогенной (¡у-бу пё) и собственно трапповой ^к - тг-эт). которые не просто сменяли друг друга во времени, а существовали одновременно в ранненадеждинский период. Развитие вулканизма осуществлялось в течение четырех циклов (¡у-бу, gd, гкНк, шг -8гп).

2. По геохимическим особенностям пород интрузивные образования района подразделяются на 3 геохимических типа: дюмталейский (средневзвешенное содержание МвО=19-23, ТЮ2 >1, 878г/868г=0.703, еШ = +6-8; отсутствие Та-ЫЬ и. РЬ аномалий), нижнеталнахский ^0=13-16, ТЮ2 <1, 878г/868г=0.710, еШ = -8-10; присутствие отрицательной Та-ЫЬ и положительной РЬ аномалий, существенное обогащение крупноионными литофильными элементами) и норильский (MgO=10-12, ТЮ2 <1, 878г/8б8г=0.706, еИё = -0.5; отрицательная Та-ЫЬ и положительная РЬ аномалии), соответствующие лавам 2, 3 и 4 циклов (гудчихинской, надеждинской и моронговской свит).

3. По данным изучения валового состава пород и расплавных включений в ранних ликвидусных фазах (оливинах и пироксенах) установлено, что исходные магмы, сформировавшие рудоносные интрузивы, имели толеитовый состав расплава с содержанием MgO = 8 мас.%, характеризовались коровыми спектрами распределения редких элементов (тантал-ниобиевая и свинцовая аномалии), повышенными концентрациями редких элементов и водно-углекислым составом флюида (содержали до 0.5 мае. % воды, 0.2 хлора и 0.02 фтора) и не содержали повышенных концентраций цветных металлов.

4. Богатые Pt-Cu-Ni сульфидные руды района связаны с массивами норильского типа, образованными в посленадеждинское время в результате самостоятельного магматического импульса. Степень рудоносности массива (рудопроявление, бедное, богатое или уникальное месторождение) не отражается на петро-геохимических особенностях интрузивных пород: средневзвешенной магнезиальности, содержаниях и распределении редких элементов и их изотопном составе (Sr, Nd, Pb).

5. Отсутствие корреляции между химическим (Cu/Ni, Pd/Pt, Cu+Ni/PGE, PGE/S), минеральным составом руд (соотношение главных рудо образующих, второстепенных и редких сульфидов, минералов платиновой группы) и силикатной составляющей интрузивов (Mg#) , а также проявление процессов ассимиляции только в узких приконтактовых зонах in situ, свидетельствует о том, что магмы при образовании норильских месторождений выполняли, главным образом, транспортирующую роль по отношению к сульфидам, сконцентрированным на предыдущих этапах развития региона в пределах нижней коры.

Апробация работы

Результаты исследований опубликованы в 175 работах: 1 монографии, 29 статьях в реферируемых журналах, в 31 статье в журналах и сборниках, а также 114 тезисах (из них 26 расширенных), главные из которых приведены в конце автореферата. Они систематически обсуждались на заседаниях лаборатории геохимии магматических и метаморфических пород и Ученых Советах ГЕОХИ РАН, в МГУ, ВСЕГЕИ, МГРИ, в Институте минер шогии и рудообразования НАНУ (г. Киев), а также на НТС «ГМК «Норильский никель» и ООО «Норильскгеология», в других научных и производственных организациях. Полученные данные и их интерпретация докладывались на многочисленных международных и российских конференциях (более 30 раз), в том числе на Всероссийских платиновых совещаниях (Москва, 1992, 2002; Красноярск, 2000), Международных платиновых конгрессах (Москва, 1994; Садбери, 2010), на Международном Европейском союзе геонаук (EGU IX, X, XI,XII в г. Стр асбур ге, Ницце и Вене с 1 9 9 Sho 2 0 0 Тт.), на Российских и международных конференциях по флюидным и расплавным включениям (г. Александров, 1999, 2000, 2001; г. Гренобль, Франция, 2001; Ринберг, Германия, 2005; Москва, ИГЕМ, 2008; на ECROFI - г. Сиена, Италия, 2005), на конференции Societies of Economic Geologists and GSA (г. Йоганнесбург, ЮАР, 2008), на Cu-Ni симпозиуме в Китае (2009 г), на совещаниях «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 1999, 2002, 2004, 2009), совещаниях памяти А.Н.Заварицкого, А.Г.Бетехтина, Ф.И.Чухрова, 80-летия ИГЕМ (Москва, ИГЕМ,

2007-2010), на Смирновских Чтениях (МГУ, Москва, 2009, 2010), на семинаре по Геохимии магматических пород (ГЕОХИ, 2010), на Чтениях памяти В.Е Хаина (МГУ, 2011), а также региональных совещаниях в Чите (2001, 2005), Сыктывкаре (2005), Петропавловске-Камчатском (2009), Петрозаводске (2004, 2009).

Благодарности

Любовь к геологии рудных месторождений была привита автору в студенческие и аспирантские годы на кафедре полезных ископаемых МГУ академиком В.И. Смирновым и его сподвижниками: Ю.С. Бородаевым, Г.Ф. Яковлевым, Н.И. Ереминым, В.В. Авдониным,

B.И. Старостиным, Нат. Е. Сергеевой, Т.А. Филицыной, Е.М. Захаровой и др. Автор выражает признательность коллегам, оказавшим содействие в осуществлении полевых работ: геологам «ГМК «Норильский никель» О.Н. Симонову, А.В.Поспелову, A.A. Шашкову; ООО «Норильскгеология» - В.В.Кургину, Ю.К. Краковецкому, Л.И. Трофимовой, И.Н., Тушенцовой, Е.А.Аршиновой, И.А. Матвееву, В.П. Стрельникову, В.А. Тетерюку, В. Ю. Ван-Чану, К.В. Крайденову, В.А. Пинаеву, А. А. Даньченко, С.Г. Снисару, В.А.Радько, К.К. Ковальчуку, К.В. Шишаеву, С. А. Виленскому, О.П. Легезиной, Г. И. Легезину, Е.В.Середе и др., а также А.Г. Тарасову, C.B. Нистратову, И.В. Храмову, A.B. Рудаковой, К.В. Бычкову. Особую благодарность автор выражает В.Н. Михайлову за многолетнюю помощь в изучении вулканитов Норильского района в полевых условиях и плодотворные дискуссии об их происхождении. Успешному проведению аналитических работ способствовали И.А. Рощина, H.H. Кононкова, Д.В. Кузьмин, О.Б. Кузьмина, Т.Б. Шлычкова,

C.Г. Симакин, Е.В. Потапов, A.A. Плечова, Б.В. Беляцкий, A.A. Юшин, И.В.Кубракова, О.А.Тютюник, А.Д. Чхетия, В.А. Турков, C.B. Луткова, Т.Л.Крылова Помощь в экспериментальных работах по изучению расплавных включений оказали A.A. Кадик, A.A. Каргальцев, М.В. Воловецкий, А.Д. Бабанский, И.П. Соловова, A.B. Гирнис. Автор благодарен A.A. Арискину за обсуждение и помощь в моделировании процессов кристаллизации магм рудоносных массивов, а также всем сотрудникам лаборатории геохимии магматических и метаморфических пород ГЕОХИ РАН за дружескую и творческую атмосферу, особенно своим ближайшим коллегам Н.М.Свирской и О.П. Цамерян. Глубокую признательность автор выражает Б.И. Гонгальскому за тридцатилетнее сотрудничество в изучении базитовых рудоносных комплексов в полевых и камеральных условиях и интерпретации результатов. Неоценимую роль в проведении исследований сыграла многолетняя всесторонняя поддержка чл.-корр. РАН А.В.Соболева, которому автор искренне благодарен за постоянный интерес к изучению Сибирского траппового магматизма.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проекты 00-05-64507-а, 00-05-74508-3, 01-05-74552-3, 03-05-79123-к, 03-05-64578-а, 05-05-74622-3, 07-05-01007-а, 08-05-100092-к, 09-05-01193-а, 10-05-08173-з), программ Президента РФ «Ведущие научные школы России» НШ-150.2008.5, НШ-3919.2010.5; программ ОНЗ РАН № 4, 8 и проекта Вольфганга Пауля (Германия).

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения", Криволуцкая, Надежда Александровна

выводы

1 .Рудоносные интрузивы не имеют комагматичных образований среди пород туфо-лавовой толщи, они были образованы в результате самостоятельного магматического этапа. 2. Кристаллизация интрузивов осуществлялась из толеитовых расплавов повышенной магнезиальности и щелочности, в ходе кристаллизационной дифференциации в рудоносных интрузивах происходило значительное накопление редких элементов в оливинах. 3. Флюидный режим траппового магматизма не имел аномальных черт: состав флюида был водно-углекислым; расплавы, сформировавшие рудоносные и безрудные массивы были близки по концентрациям летучих компонентов (воды, хлора, фтора) и характеризовались низкими их значениями. 4. Ассимиляционные процессы не играли существенной роли в образовании рудных месторождений. 5. Главным источником расплавов служили породы нижней коры.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Интерпретация полученных результатов: вероятные источники магм и процессы рудообразования

Особое место норильских рудоносных интрузивов среди обширного класса магматических Р1;-Си-№ месторождений (положение в пределах трапповой провинции; молодой возраст; огромная мощность руд, приуроченных к маломощным интрузивным телам) привлекает внимание многочисленных исследователей на протяжении более пятидесяти лет. Огромная роль, которую сыграло в мировой экономике открытие Талнахских месторождений, до сих пор ставит перед геологами вопросы о происхождении подобных руд, ответы на которые помогут более рационально вести поиски таких уникальных объектов.

Однако несмотря на длительную историю изучения Норильских месторождений, многие вопросы их формирования остаются нерешенными до настоящего времени. Главным из них является вопрос о механизмах концентрирования металлов в виде уникальных месторождений, учитывая малые объемы силикатного расплава по сравнению с сульфидными залежами. Попытки объяснения этого феномена делались неоднократно. Одни исследователи связывали необычное строение месторождений с их образованием из особых рудоносных магм, другие - с формированием из толеитовых расплавов в ходе его длительного течения к поверхности. Почти во всех генетических построениях важная роль отводилась процессам ассимиляции пород, особенно ангидритов, которые обеспечивали систему серой. Существенное значение придавалось и флюидному режиму, который мог являться основным или дополнительным фактором в концентрировании полезных компонентов в рудах.

Наиболее принципиальным является вопрос о формировании месторождений в условиях открытой или закрытой магматической системе, поскольку он автоматически исключает часть предложенных механизмов концентрирования металлов. Вопрос о взаимоотношениях лав и интрузивов в Норильском районе возник еще в 4 Огодах прошлого столетия. Согласно представлениям М.Н. Годлевского (1959) и его последователей (Лихачев, 1965, 1996, 2006; Дюжиков и др. 1988) интрузивы норильского комплекса внедрились как самостоятельные образования, не связанные с лавами. В последующие годы (Радько, 1991; №Мгей, 1992) было высказано предположение о рудоносных интрузивах как части единой трапповой магматической системы, в которой современные интрузивные камеры рассматриваются как горизонтальные проводники для лав на поверхность. Каждая из предложенных концепций имеет свои достоинства и недостатки, анализ которых выполнен в данной работе.

На основании изученных геологических взаимоотношений базальтов и интрузивов норильского комплекса, а также сопоставления их петро-геохимических особенностей (67 мае. % М£0 в вулканитах по сравнению 10-12 в интрузивах пониженные содержания титана и Ьа/УЬ отношения в породах норильского комплекса), и изотопного состава (главным образом, серы - 5348 = + 1- +5 и до 18 % соответственно в базальтах и интрузивах) сделан вывод об отсутствии комагматичных рудоносным интрузивам вулканитов и об образовании массивов в результате самостоятельного магматического импульса в посленадеждинское время. Менее доказанным является внедрение пород норильского комплекса в постморонговское время, а, возможно, даже после образования всей вулканической толщи (МаНсЬ ег а1., 2010; Иванов, 2011). Однако это положение требует дальнейших исследований.

Во много м р зногласия по поводу исходно й магмы для магматических пород района и формирования месторождений связаны с различными подходами к их оценке (как среденевзвешенные составы массивов, параллелизация с наиболее магнезиальными породами интрузивов или их боковых силлов и т.д.). Нами впервые в широком масштабе применен новый подход к оценке расплавов, сформировавших магматические породы -изучение расплавных включений в ранних ликвидусных фазах (оливинах и пироксенах). Эти исследования позволили оценить напрямую содержания главных, редких и летучих компонентов в магмах. В частности, для рудоносных массивов было продемонстрировано, что они были сформированы из расплавов повышенной магнезиальности (до 8% МцО). расплав содержал интрателлурические вкрапленники оливина и плагиоклаза и имел коровые характеристики - отрицательную Та-ИЬ и положительную РЬ аномалиии не содержал повышенных концентраций цветных металлов. Флюидная составляющая представляла собой водный раствор с низкими содержаниями СОг и хлора (0.2 мас.%), воды (0.5-0.7 мас.%). Учитывая железистый состав оливина даже в высокомагнезиальных породах провинции (Ро8з), представляется, что сформировавшие их расплавы не были в равновесии с перидотитовым источником в равновесии, а представляют собой кумулятивные образования толеитовых магм, близких по характеристикам к породам коры (еЫс1 =0±1.5; 878г/868г=0.706+0.1)

Как правило, указанные выше характеристики пород обычно объясняются контаминацией мантийных расплавов коровым материалом как на глубине, так и на месте кристаллизации, что играет решающую роль в образовании сульфидных руд е! а1., 1993; ЫаМгеИ, 1992; 1л е1 а1., 2009). Однако на примере изучения контактовых зон интрузивов с вмещающими породами (распределение главных и редких элементов) и изотопно d состава тех, и др уиэс ( Nd, 87Sr/86Sr, 534S) нами не найдены признаки существенной контаминации in situ. Вопрос этот был поставлен еще в начале 1950-годов, в связи с поисками источника серы в норильских рудах. Наиболее естественным решением представлялась ассимиляция расплавами сульфатсодержащих пород, поскольку мощные прослои ангидрита широко распространены в Норильском районе. Однако впервые полученные данные по радиогенным изотопам ангидрита в породах не позволяют его рассматривать в качестве источника серы для норильских руд. Независимость средневзвешенных составов интрузивов от положения их в стратифицированном разрезе (известняки, песчаники, базальты) также служит подтверждением отсутствия ассимиляции на уровне камер кристаллизации. Доказательства ассимиляции магмами материала при их движении к поверхности не приводятся в литературе. Еще Л.Л. Перчук (1973) показал, что магмы при своем движении скорее воздействуют на породы, чем ассимилируют их. Это достаточно убедительно показано О.П.Полянским и В.В Ревердатто (2006) на примере внедрения трапповых силлов в углевородсодержащие толщи: в результате теплового воздействия внедряющейся магмы углеводороды не усваивались ею, а отгонялись от камеры кристаллизации.

Таким образом, вполне вероятным представляется коровое происхождение серы, но не из ангдиритсодержащих пород, а из иных источников. Например, мобилизация сульфидов из пород нижних частей коры. Как отмечалось, породы, обогащенные тяжелым изотопом серы, появились на Земле, начиная с раннего протерозоя (Farquhar et al., 2010). Теоретически такие сульфиды могли быть ремобилизованы родоначальными расплавами и транспортированы на место рудоотложения. Такое двухступенчатое образование сульфидов является более эффективным концентратором и металлов, чем одноактный процесс. Не исключено также, что дополнительное изменение изотопного состава серы могло осуществляться и при кристаллизации сульфидных залежей. Фракционирование изотопного состава серы в сульфидном расплаве было установлено при его разделении на существенно медную и пирротиновую части (Коваленкер и др., 1974; Лихачев, Стрижов, 1977). Вполне вероятно, что в огромных объемах сульфидных расплавов, которые существуют в природе (1-2 км3), такие явления могут иметь важное значение, и именно они определяют размер изотопного сдвига в сульфидной системе (что в настоящий момент не может быть проверено экспериментально). В качестве определенного свидетельства возможности проявления этого процесса в природе можно рассматривать установленную прямую корреляцию между содержаниями тяжелого изотопа серы и размером месторождений (Grinenko, 1985). При этом не исключается возможность существования тяжелого сульфида в мантии, что предполагалось А.А. Лихачевым () и что частично подтверждается изотопными данными по базальтам (Ripley et al., 2003): самые высокие значения S34S из всех свит установлены для примитивных гудчихинских пикритов - +8.

Рассмотренные выше минералого-геохимические данные о составах пород и ограниченности ассимиляционных процессов свидетельствуют о том, что родоначальные расплавы, сформировавшие породы туфо-лавовой толщи главной фазы вулканизма (начиная с туклонской свиты) и интрузивы, имели скорее нижнекоровую, чем мантийную природу. Об этом свидетельствует ряд факторов.

Во-первых, низкая магнезиальность основного объема базальтов и интрузивов (Mg# = MgO/(MgO+FeO) xlOO = 37-38) по сравнению с мантийными магмами, где этот показатель должен быт& 50. Во -вторых, высокомагнезиальные породы провинции, характеризующиеся более высокими показателями (Mg# 55 -57 - пикритовые базальты туклонской свиты и 59-63 - надеждинской свиты, 56-57 - пикритовые габбро-долериты (Криволуцкая и др., 2005)) при условии их образования из перидотитового источника должны содержать высокомагнезиальный оливин (>Fo9o; Rudnick, Gao, 2003). Однако содержание форстеритовой составляющей в оливинах из этих пород не превышает 80 мол. % (Соболев и др., 2009i), что свидетельствует скорее всего об их кумулятивной природе. В качестве альтернативного варианта был предложен смешанный перидотит-пироксенитовый источник первичных магм, сформировавших эти породы (Соболев и др., 2009а). Но учитывая стабильное существование Сибирского кратона с конца неопротерозоя, представляется проблематичным сохранение в конвектирующей мантии пироксенитов как продуктов взаимодействия палеоокеанической коры с перидотитами (Sobolev et al., 2005) в течение 400 млн. лет.

Определение состава нижней коры представляет собой непростую задачу. Оно осуществляется на основании анализа: 1) редких выходов на поверхность слагающих ее пород; 2) ксенолитов, вынесенных различными по составу мантийными магмами; 3) геофизических данных. Предполагалось (Rudnick, Fountain, 1995; Богатиков и др., 2010), что нижняя кора состоит, главным образом, из основных и ультраосновных пород, но, учитывая высокую степень неоднородности, средний состав ее может быть близок и к андезитам (Rudnick, Gao, 2003; табл. 3.1). Первый из приведенных этими авторами составов имеет сходство со "средним" траппом и модельным расплавом Талнахского интрузива (табл.3.1). Содержания редких элементов для сопоставления с рудоносными интрузивами, приводятся для второго состава (табл. 3.2), рекомендованного в качестве эталона. Как следует из фиг. 3.1, концентрации редких элементов в породах норильского комплекса, полностью совпадают с таковыми для пород нижней коры (за исключением

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора геолого-минералогических наук, Криволуцкая, Надежда Александровна, Москва

1. Альмухамедов А.И., Васильев Ю.Р., Медведев А.Я. Низкокалиевые базальты Маймеча-Котуйской провинции и их вероятная геодинамическая позиция // Докл.РАН, 1999,т.366, №4. с.507-510.

2. Альмухамедов А.И., Медведев А.Я., Золотухин В.В. Вещественная эволюция пермотриасовых базальтов Сибирской платформы во времени и пространстве // Петрология, 2004, т. 12, № 4, с. 339—353.

3. Альмухамедов А.И., Медведев А.Я., Кирда Н.П. Риолиты — составляющая часть триасового вулканогенно-осадочного комплекса Западно-Сибирской плиты // Докл. РАН, 2000, т. 371, № 2, с. 200—203.

4. Аплонов B.C. Флюидный режим и проблемы платиноносности дифференцированных интрузий основного состава // Платина России. М.: Геоинформмарк, 1995. С.102-106.

5. Арискин A.A., Бармина Г.С. Моделирование фазовых равновесий в процессе кристаллизации базальтовых магм. М.: Наука, 2000.

6. Арискин A.A., Конников Э.Г., Данюшевский JI.B и др. Довыренский интрузивный комплекс: проблемы петрологии и сульфидно-никелевой минерализации // Геохимия. 2009. № 5. С. 451-480.

7. Балашов Ю.А., Нестеренко Г.В. Распределение редких элементов в траппах Сибирской платформы // Геохимия. 1966. № 7. С. 854-860.

8. Бармина Г.С., Арискин A.A., Френкель М.Я. Петрохимические типы и условия кристаллизации плагиодолеритов Кроноцкого полуострова (Восточная Камчатка). Геохимия. 1989. № 2. С. 192-206.

9. Бармина Г.С., Арискин A.A., Коптев-Дворников Е.В., Френкель М.Я. Опыт оценки составов первичных кумулятивных минералов в дифференцированных траппах // Геохимия. 1988. № 8. С. 1108-1119.

10. Батуев Б.Н., Кузнецов Ю.П., Кулаков Б.А. Некоторые типы околорудных метасоматитов южной части Талнахского месторождения медно-никелевых руд // Материалы 2 конференции по околорудному метасоматозу. JI.1966. С. 117-119.

11. Батуев Б.Н Петрология метаморфических и метасоматических формаций Талнахского рудоного поля. Автореф. дис.канд. геол.-мин. наук. Л.1972. 31 с.

12. Бегизов В.Д. Минералы благородных металлов в рудах Талнахского месторождения. Автореф. дис. канд. геол.-мин. наук. М.МГРИ.1977. 27с.

13. Бежанова М.П., Кызина JI.B. Запасы и добыча важнейших видов полезных ископаемых мира. М.: ВНИИЗАРУБЕЖГЕОЛОГИЯ, 2009.

14. Богатиков O.A., Коваленко В.И., Шарков Е.В. Магматизм, тектоника, геодинамика Земли. М.: Наука, 2010.

15. Будько И.А., Кулагов Э.А. Троилит в жильных рудах Норильска и Талнаха // ДАН. 1966. Т. 169. С. 428-429

16. Булгакова E.H. Физико-химические условия формирования норильских дифференцированных трапповых интрузий //В кн.: Траппы Сибирской платформы и их металлогения. Иркутск: Изд-во. 1971. С. 36-37.

17. Васильев Ю.Р., Золотухин В.В. Петрология ультрабазитов Севера Сибирской платформы и некоторые проблемы их генезиса. Новосибирск: «Наука», 1975. 271 с.

18. Ваулин Л.Л., Суханова E.H. Октябрьское медно-никелевое месторождение // Охрана и разведка недр. 1970. № 4. С. 48-52.

19. Виленский A.M., Олейников Б.В. Основные факторы многообразия и вопросы классификации траппов Сибирской платформы. В кн.: Геология и петрология интрузивных траппов Сибирской платформы. М.: Наука. 1970. С. 5-25.

20. Волков И.Д. Распределение микроэлементов в изверженных подах Норильского района // В кн.: Вопросы магматизма, метаморфизма и рудоносности. М.: «Геолтехиздат», 1963. С. 29-38.

21. Ворцепнев В.В. Температура, давление и геохимические условия образования Талнахского медно-никелевого месторождения: Автореф. . канд. геол.-мин. наук. М.: МГУ. 1978. 16с.

22. Генкин А.Д. Минералы платиновыех металлов и их ассоциации в медно-никелевых рудах Норильского месторождения. М.: Наука. 1968.106 с.

23. Генкин А.Д., Дистлер В.В., Гладышев Г.Д. и др. Сульфидные медно-никелевые руды норильских месторождений. М.: Наука, 1981. 295 с.

24. Геологическая карта Норильского рудного района масштаба 1:200000 (объяснительная записка) / Под ред. Струнина Б.М. и др. М., 1994. Годлевский М.Н. Траппы и рудоносные интрузии Норильского района. М., Госгеолтехиздат, 1959. 61 с.

25. Геологическое строение и полезные ископаемые Читинского участка БАМ (аналитический обзор). Чита, 2002. 63 с.

26. Геология и рудные месторождения Норильского района. Путеводитель экскурсии XII Международного симпозиума по платине. Ред. В.В. Дистлер и В.Е. Кунилов. М. 1994.43 с.

27. Годлевский М.Н. Траппы и рудоносные интрузии Норильского района. М.: Госгеолтехиздат. 1959. 68 с.

28. Годлевский М.Н., Гриненко JI.H. Некоторые данные об изотопном составе серы сульфидов норильских месторождений // Сов. геология. 1963. № 1. С.27-39.

29. Годлевский М.Н., Лихачев А.П. Медно-никелевое оруденение в Норильском районе // В кн. Генетические модели эндогенных рудных формаций. 1983. Новосибирск, Наука. Т. 1.С. 47-54.

30. Годлевский М.Н., Лихачев А.П. Условия зарождения и кристаллизации рудоносных магм, формирующих медно-никелевые месторождения // Основные параметры природных процессов эндогенного рудообразования. Новосибирск. Наука, 1987. С. 109-118.

31. Годовиков A.A. Минералогия. М.: Недра, 1983.

32. Гонгальский Б.И., Криволуцкая H.A., О платиноносности Чинейского расслоенного массива // В кн. Геология и генезис месторождений платиновых металлов. 1992. М., Наука, с. 144-154.

33. Гонгальский Б.И., Криволуцкая H.A. Чинейский расслоенный плутон. Новосибирск, Наука. 1993. 184 с.

34. Гонгальский Б.И., Криволуцкая H.A., Элементы платиновой группы в породах и рудах Чинейского массива // В кн. Платина России. 1999. т. IV. С.30-40.

35. Гонгальский Б.И., Криволуцкая H.A., Арискин A.A., Николаев Г.С. Строение, состав и формирование Чинейского анортозит-габброноритового массива в Северном Забайкалье // Геохимия. 2008. №7. С. 391-420.

36. Горбачев Н.С., Гриненко Л.Н. Изотопные отношения серы в сульфидах и сульфатах Октябрьского сульфидного месторождения, Норильский район, и проблемы их генезиса// Геохимия. 1973. № 8. С. 1127-1136.

37. Горбунов Г.И., Дюжиков O.A., Шарков Е.В. Условия формирования крупных и уникальных платино-медно-никелевых месторождений // Платина России. Т. VII. Красноярск. 2011. С.64-73.

38. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1000000 (новая версия). Лист R-(45)-47 Норильск. Объяснительная записка. Санкт-Петербург: Изд-во ВСЕГЕИ, 2000, 479 с.

39. Гриненко JT.H. Изотопный состав серы некоторых Cu-Ni местородений Сибирской платформы // В кн. Петрология траппов Сибирской платформы. М. Недра. 1967. С. 221-230.

40. Гриненко Л.Н. Сероводородсодержащие газовые залежи как источник серы при сульфуризации магм промышленно-рудоносных интрузий Норильского района // Докл. АН СССР. 1984. Т. 278. № 3. С. 730-732.

41. Дистлер В.В., Гроховская Т.Л., Евстигнеева Т.Л. и др. Петрология магматического сульфидного рудообразования. М.: Наука, 1988.

42. Дистлер В.В., Служеникин С.С., Кабри Л.Дж. и др. Платиновые руды норильских расслоенных интрузивов: соотношение магматическго и флюидного концентрирования благородных металлов // Геология руд. месторождений. 1999. Т. 41. №3. С. 241-265.

43. Днепровская М.Б., Френкель М.Я., Ярошевский A.A. Количественная модель формирования расслоенности Талнахского интрузива // Построение моделей рудообразующих систем. Новосибирск: Наука, 1987. С. 96-106.

44. Днепровская М.Б. Петролого-геохимическая характеристика и механизм формирования расслоенности Талнахского интрузива. Автореф. дисс. . канд. геол.-мин. наук. М.: 1987. Геол. ф-т МГУ. 17 с.

45. Днепровская М.Б., Френкель М.Я., Ярошевский A.A. Количественная модель формирования расслоенности Талнахского интрузива (Норильский р-он). В кн.: Генетические модели эндогенных рудных формаций. Новосибирск: 1985. С. 81-82.

46. Добрецов Н.Л. Пермо-триасовый магматизм и осадконакопление в Евразии как отражение суперплюма // Докл. РАН. 1997. Т.354, №2. с. 220-223.

47. До дин Д. А. Петрология траппов Восточного Хараелаха // Автореферат канд. дис. Л.: «Изд-во ВСЕГЕИ», 1967. 31 с.

48. Додин Д.А. Металлогения Таймыро-Норильского региона (север Центральной Сибири). -СПб.: Наука, 2002. 822 с.

49. Додин Д.А., Батуев Б.Н. Геология и петрология талнахских дифференцированных интрузий и их метаморфического ореола. В кн.: Петрология и рудоносность Талнахской и Норильской дифференцированных интрузий. Л.: Недра. 1971. С. 31100.

50. Додин Д.А., Батуев Б.Н., Митенков Г.А., Изоитко В.М. Атлас пород и руд Норильских медно-никелевых месторождений. Л.: Недра. 1971. 560 с.

51. Додин Д.А., Голубков B.C. О дифференцированном покрове базальтов на северо-западе Сибирской платформы (Норильский район) // Доклады академии наук СССР. Том 198, №2, 1971.

52. Додин Д.А., Золоев К.К., Коротеев В.А., Чернышов Н.М. Платина России: состояние и перспективы // Платина России. Т. VII. Красноярск. 2011. С. 12-52.

53. Долгаль A.C., Чехович K.M. Комплексная интерпретация геопотенциальных полей при поисках медно-никелево-платинового оруденения (Норильский район). // Геология и геофизика. 1998. Т. 39. № 11. С. 1615 1625.

54. Долгаль A.C. Компьютерные технологии интерпретации геопотенциальных полей при поисках медно-никелево-платинового оруденения. // Геофизический журнал. 2001. Т 23. № 2. С. 106-112.

55. Дюжиков O.A., Дистлер В.В., Струнин Б.М. и др. Геология и рудоносность Норильского района. М.: Недра. 1988. 279 с.

56. Евстигнеева Т.Л., Генкин А.Д. Платинометалльная минерализация норильских медно-никелевых руд: природные и экспериментальные данные // Геология медно-никелевых месторождений СССР. Л. 1990. С. 98-106.

57. Евстигнеева Т.Л., Филимонова A.A. Кубанитизация и формирование богатых платиновых минералами руд Норильских месторождений // Прикладные и экологические аспекты минералогии. Кн. 2. М., Наука. 1991. С. 35-36.

58. Егоров В.Н., Суханова E.H. Талнахский рудоносный интрузив на северо-западе Сибирской платформы // Разведка и охрана недр. 1963. № 1. С. 17-21.

59. Жмодик A.C. Состав и термодинамические условия развития магматической рудной минерализации в базальтах сегмента Клефт хребта Хуан-де-Фука : Автореф. . канд. геол.-мин. наук. Новосибирск: ИЕиЕ, 2002. 24с.

60. Зенько Т.Е. Закономерности локализации и строения интрузивов Норильских медно-никелевых рудных полей // Ееология и геофизика. 1992. № 12. С.52-63.

61. Золотухин В.В. Трапповый магматизм и условия формирования рудоносных дифференцированных интрузий на Сибирской платформе. В кн.: Траппы Сибирской платформы и их металлогения. Иркутск: Изд-во. 1971. С. 53-59.

62. Золотухин В.В. Базитовые пегматиоды норильских рудоносных интрузивов и проблема генезиса оруденения норильского типа. В кн.: Труды ОИГГиМ. Вып. 834. Новосибирск: Изд-во. 1997. 90 с.

63. Золотухин В.В., Васильев Ю.Р. Проблемы платформенного магматизма (на примере Сибирской платформы). В кн.: Магматические и метаморфические формации в истории Земли (Отв. ред. Василенко Б.В.). Новосибирск: Наука. 1986. 206 с.

64. Золотухин В.В., Васильев Ю.Р., Дюжиков O.A. Многообразие траппов и исходные магмы (на примере Сибирской платформы). Новосибирск: Наука, 1978.

65. Золотухин В.В., Виленский A.M., Дюжиков O.A. Базальты Сибирской платформы. Новосибирск: Наука, 1986.

66. Золотухин В.В., Лагута О.Н. О фракционировании магнезиальных базитовых расплавов и многообразии траппов на Сибирской платформе. Докл. АН СССР. 1985. Т. 280. №.4. С. 967-972.

67. Золотухин В.В., Рябов В.В., Васильев Ю.Р., Шатков В.А. Петрология Талнахской рудоносной дифференцированной трапповой интрузии. Новосибирск: Наука. 1975. 243 с.

68. Зотов И.А. Генезис трапповых интрузивов и метаморфических образований Талнаха. М.: Наука. 1979. 155 с.

69. Зотов И.А. Трансмагматические флюиды в магматизме и рудообразовании. М.: Наука. 1989.215 с.

70. Иванов A.B. Внутриконтинентальный базальтовый магматизм (на примере мезозоя и кайнозоя Сибири). Автореферат дис. на соиск. доктора геол.-мин. наук. Иркуск. 2011. 31 с.

71. Коваленко В.И., Царева, Г.М., Хервиг Р.Л., Ярмолюк В.В. Элементы-примеси и вода в расплавных включениях (магмах) редкометальных щелочных гранитов. ДАН. 1992. т.326. № 2. С.349-353.

72. Коваленко В.И., Бахтеев Р.Х., Ярмолюк В.В., Чижова И.А. Количественная оценка связи эндогенного оруденения с магматизмом (на примере Монголии). Геол. рудн. местор.1993. т.35. № 2. С.161-176.

73. Коваленко В.И., Сальникова Е.Б., Антипин B.C., Ярмолюк В.В., Ковач В.П., Котов А.Б. необычная ассоциация литий-фтористых гранитоидов Соктуйского массива (Восточное Забайкалье): возраст и источники магм. ДАН. 2000. т.372. № 4. С. 536540.

74. Коваленкер В.А., Гладышев Г.Д., Носик Л.П. Изотопный состав серы сульфидов из месторождений Талнахского рудного узла в связи с их селеноносностью // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1974. № 2. С.10-35.

75. Когарко Л.Н. Проблемы генезиса гигантских апатитовых и редкометальных месторождений Кольского полуострова (Россия) // Геология рудн. месторожд. 1999. №5 .с.387-403.

76. Конников Э.Г., Ковязин C.B., Некрасов А.Н.и др. Флюидно-магматическое взаимодействие мантийных магм с породами нижней коры: данные изучения включений в минералах интрузий // Геохимия. 2005. № 10. С. 1-20.

77. Коровяков И.А., Нелюбин А.Е., Райкова З.А., Хортова J1.K. Происхождение норильских трапповых интрузий, несущих сульфидные медно-никелевые руды. М.: Госгеотехиздат. 1963. 101 с. (Тр. ВИМС. Новая сер. Вып.9).

78. Котульский В.К. К вопросу о происхождении магматических медно-никелевых месторождений //ДАН. 1946. Т.51. С.381-384.

79. Кравцов В.Ф. История открытий медно-никелевых месторождений в Норильском районе // В кн. Очерки по истории открытий минеральных богатств Таймыра. Новосибирск. Изд-во СО РАН. 2003. С. 21-40.

80. Криволуцкая H.A. Формирование платино-медно-никелевых месторождений в процессе эволюции траппового магматизма в норильском районе. Геология рудных месторождений. 2011. Т. 53. № 4. С.346-378.

81. Криволуцкая H.A. К вопросу о расчленении вулканогенных пород трапповой формации в Норильском районе. ДАН. 20112. Т. 439. №. 4. С. 523-527.

82. Криволуцкая H.A., Рудакова A.B. Строение и геохимические особенности пород трапповой формации Норильской мульды (СЗ Сибирской платформы) // Геохимия. 2009. № 7. С. 675-698.

83. Криволуцкая H.A., Соболев A.B. Магматические включения в оливинах норильских интрузивов (Северо-Запад Сибирской платформы) как источник информации об исходных расплавах //ДАН. 2001. Т. 381. № 3. С. 393 -398.

84. Криволуцкая H.A. Арискин A.A., Служеникин С.Ф. и др. Геохимическая термометрия пород Талнахского интрузива: оценка состава расплава и степени раскристаллизованности исходной магмы // Петрология. 20011. Т. 9. № 5. С. 451479.

85. Криволуцкая H.A., 2009 краунц

86. Криволуцкая H.A., Соболев A.B., Служеникин С.Ф. и др. Расплавные включения в оливинах интузивов нижнеталнахского типа (Норильский рудный район) // Тр. X Междунар. Конф. по термобарогеохимиии. Александров: ВНИИСИМС, 200Ь. С. 141-157.

87. Криволуцкая H.A., Соболев A.B., Михайлов В.Н. и др. Новые данные о формационной принадлежности пикритовых базальтов Норильского района // ДАН 2005. Т. 403. № 1. С. 76-81.

88. Криволуцкая H.A., Соболев A.B., Кузьмин Д.В. Сопоставление исходных расплавов рудоносных и безрудных массивов Норильского района // Разведка и охрана недр. 2006. № 8. с.44-50.

89. Криволуцкая H.A., Гонгальский Б.И., Свирская Н.М. Минералого-геохимические особенности пород и руд Масловского месторождения (Норильский рудный район) / Платина России. Сборник научных трудов. Т. VII // Красноярск. 2011. С.342-350.

90. Криволуцкая H.A., Соболев A.B., Кузьмин Д.В., Свирская Н.М. Уникальные зональные оливины из ультрабазит-базитового массива Норильского района // ДАН. 20092. Т. 429. № 4. С. 393-398.

91. Кряжев С.Г., Глухов А.П., Русинова О.В. и др. Изотопно-геохимический режим формирования золото-кварцевого месторождения Советское // Прикладная геохимия. М.: ИМГРЭ, 2003. Вып.4. С. 154-164.

92. Кузнецов Ю.А. Проблемы происхождения и формационного анализа магматических образований. Избранные труды (III том). Новосибирск: Наука. 1990. 292 с.

93. Кутолин В.А. Проблемы петрохимии и петрологии базальтов. М.: Наука. 1972.

94. Линд Э.Н., Щекоторуров B.B. Палеомагнитное датирование траппового вулканизма северо-запада Сибирской платформы // В кн. 4 Всесоюзный конгресс по палеомагнетизму. Владимир-Суздаль: Изд-во СНИО СССР. 1991. Т.2. С. 79-80.

95. Лихачев А.П. Роль лейкократового габбро в формировании норильских дифференцированных интрузий. Изв. АН СССР. Сер. геол. 1965. № 12. С. 50-66.

96. Лихачев А.П. Об условиях кристаллизации трапповых магм северо-западной части Сибирской платформы. Зап. ВМО. 1977. № 5. С. 594-606.

97. Лихачев А.П. Об условиях образования рудоносных и безрудных магм базит-гипербазитового состава. Докл. АН СССР. 1978. Т. 238. № 2. С. 447-450.

98. Лихачев А.П. Условия образования медно-никелевых месторождений. Сов. геология. 1982. № 6. С.31-46.

99. Лихачев А.П. Хараелахский интрузив и его платино-медно-никелевые руды // Руды и металлы. 1996ь № 3. С. 48-62.

100. Лихачев А.П. К динамике становления талнахских рудоносных интрузий и связанных с ними платино-медно-никелевых месторождений // Отечественная геология. 1996г. № 8. С. 20-26.

101. Лихачев А.П. Трапповый магматизм и платино-медно-никелевое оруденение в Норильском районе. Отечественная геология. 1997. № 10. С. 8-19.

102. Лихачев А.П. Платино-медно-никелевые и платиновые месторождения. М.: Эслан, 2006. 496 с.

103. Лихачев А.П., Стрижов В.П. О фракционировании изотопов серы сульфидов // Докл. АН СССР. 1977. Т. 236. № 1. С. 223-226.

104. Лурье М.Л., Масайтис В.Л., Полунина Л.А. Интрузивные траппы западной окраины Сибирской платформы. В кн.: Петрография Восточной Сибири. Т. 1. М.: АН СССР. 1962. С. 5-70.

105. Лобковский Л.И., Никишин A.M., Хаин В.Е. Современные проблемы геотектоники и геодинамики. М.: Научный мир, 2004.

106. Магнезиальные базиты запада Сибирской платформы и вопросы никеленосности (Отв. ред. Соболев B.C.). Золотухин В.В., Виленский A.M., Васильев Ю.Р. и др. Новосибирск: Наука. 1984. 208 с.

107. Маракушев A.A., Панеях H.A., Русинов В.Л., Перцев H.H., Зотов И.А. Петрологические модели формирования рудных месторождений-гигантов. Геология рудных местор. 1988. т.40. № 3. Р.236-255.

108. Налдретт А.Дж. Магматические сульфидные месторождения медно-никелевых иплатинометальных руд. С.-Пб.: СПбГУ. 2003. 487с. Наторхин И.А., Архипова А.И., Батуев Б.Н. Петрология Талнаских интрузий. Л.: Недра. 1977. 236 с.

109. Нестеренко Г.В., Авилова Н.С., Смирнова Н.П. Редкие элементы в траппах Сибирскойплатформы // Геохимия. 1964. № 10. С. 1015-1021. Нестеренко Г.В., Альмухамедов А.И. Геохимия дифференцированных траппов. М.: Наука. 1973. 199 с.

110. Петров О.В., Прасолов Э.М., Сергеев С.А. Изотопные корреляции в породах и рудах продуктивных интрузий норильского района // Платина России. Т. VII. Красноярск. 2011. С.467-475.

111. Петрология и перспективы рудоносности траппов севера Сибирской платформы (ред.

112. Золотухин В.В., Виленский A.M.). Новосибирск: Наука.1978. 217 с. Павленкова Н.И. Флюидный режим верхних оболочек Земли по геофизическим данным //

113. Флюиды и геодинамика. М.: Наука, 2006. С.201-218. Перчук Л.Л. Термодинамический режим глубинного петрогенезиса. М.: Наука, 1973.

114. Перчук J1.J1., Ваганов В.И. Температурный режим кристаллизации и дифференциации основных и ультраосновных магм. В кн.: Очерки физико-химической петрологии. Вып. VII. М.: Наука. 1978. С. 142-173.

115. Покровский Б.Г., Служеникин С.Ф., Криволуцкая H.A. Условия взаимодействия норильских трапповых интрузий с вмещающими породами по изотопным (О, Н, С) данным // Петрология. 2005. № 1. Т. 13. С. 84-209.

116. Полянский О.П., Ревердатто В.В. Роль флюида в тепломассопереносе при эволюции осадочных бассейнов с трапповым магматизмом // Флюиды и геодинамика. М.: Наука, 2006. С.219-243.

117. Радько В.А. Модель динамической дифференциации интрузивных траппов северо-запада Сибирской платформы // Геология и геофизика. 1991. № 11. С. 19-27.

118. Роговер Г.Б. Месторождение Норильск 1. Госгеолтехиздат. 1959. 168 с.

119. Рундквист Д.В., Кравченко С.М. Промышленные суперконцентрации металлов в литосфере.// Геология рудн. м-ий. 1996. Т.38. № 3. С.298-303.

120. Рябов В.В. Оливины норильских интрузий как показатели петрогенезиса и рудообразования. Новосибирск, Наука, 1992, 102 с.

121. Рябов В.В., Золотухин В.В. Минералы дифференцированных траппов, (ред. Соболев B.C.). Новосибирск: Наука. 1977. 392 с.

122. Рябов В.В., Павлов А.Л. Магнетитовая лава в траппах Сибирской платформы. ДАН СССР. 1991. т. 319., № 5. С.1193-1197.

123. Рябов В.В., Шевко А.Я., Гора М.П. Магматические породы Норильского района. Новосибирск: Нонпарель, 2000. Т.1, 2.

124. Рябчиков И.Д. Глобальные потоки рудных металлов в глубинных процессах.// Геология рудн. местор. 1997, т.39, № 5, с.403-408.

125. Рябчиков И.Д. Механизмы и условия магмообразования в мантийных плюмах // Петрология. 2003. Т. 11. № 6. С. 548-555.

126. Рябчиков И.Д., Когарко Л.Н., Нтафлос Т. Ювенильный поток углекислоты и причины глобальных изменений окружающей среды на границе Пермь-Триас // Геохимия. 2004. Т. 399. С. 815-817.

127. Слабунов А.И., Ларионов А.Н., Бибикова Е.В. Геология и геохронология Шобозерского массива комплекса лерцолитов-габброноритов Беломорского подвижного пояса //

128. Геология и полезные ископаемые Карелии. Вып. 3. Петрозаводск: КарНЦ РАН. 2001.С. 3-14.

129. Служеникин С.Ф. Малосульфидное платиновое оруденение в дифференцированных базит-гипербазитовых итрузивах Норильского района. Автореф. дис. канд. геол.-мин. наук. М. 2000. 26с.

130. Служеникин С.Ф., Дистлер В.В., Дюжиков O.A. и др. Малосульфидное платиновое оруденение в норильских дифференцированных интрузивах. Геология рудн. месторождений. 1994. Т. 36. № 3. С.195-217.

131. Смолькин В.Ф., Федотов Ж.А. Нерадовский Ю.Н., и др. Расслоенные интрузии Мончегорского рудного района: петрология, оруденение, изотопия, глубинное строение. В 2-х частях. Апатиты. 2004 .

132. Соболев A.B. Магматические включения в минералах как источник принципиальной петрологической информации // Петрология. 1996. № 4. С. 228-239.

133. Соболев A.B. Проблемы образования и эволюции мантийных магм. Автореф. дисс. . докт. геол.-мин. наук. М.: ГЕОХИ АН СССР. 1997. 50 с.

134. Соболев A.B., Слуцкий А.Б. Состав и условия кристаллизации исходного расплава сибирских меймечитов в связи с общей проблемой ультраосновных магм // Геология и геофизика. 1984. № 12. С. 97-110.

135. Соболев A.B., Каменецкий B.C., Кононкова H.H. Новые данные по петрологии сибирских меймечитов // Геохимия. 1991. № 8. С. 1084-1095.

136. Соболев A.B., Криволуцкая H.A., Кузьмин Д.В. Петрология родоначальных расплавов и мантийных источников магм Сибирской трапповой провинции // Петрология. 2009,. Т. 17. №3. С. 276-310.

137. Соболев A.B., Соболев C.B., Кузьмин Д.В. и др. Сибирские маймечиты: происхождение и взаимоотношение траппов и кимберлитов // Геология и геофизика. 20092. Т. 50. С. 999-1033.

138. Соболев B.C. Избранные труды. Петрология траппов. Новосибирск: «Наука», 1986. 208 с.

139. Сотников A.A. К вопросу об эксплуатации Норильского (Дудинского) месторождения каменного угля и медной руды в связи с практическим осуществлением и развитием Северного морского пути. Томск. 1919. С. 98.

140. Спиридонов Э.М. Рудно-магматические системы Норильского рудного поля // Геология и геофизика. 2010. Т. 51. №. 9. С. 1356-1378.

141. Старосельцев B.C. Тектоника лавовых плато. М.: Недра, 1989.

142. Ступак Ф.М. Кайнозойский вулканизм хребта Удокан. Новосибирск. 1987. 121 с.

143. Траскин В.Ю., Скворцова З.Н. Эффект Ребиндера в геодинамических процессах // Флюиды и геодинамика. М: Наука, 2006. С. 147-164.

144. Траппы северо-западной части Сибирской платформы. Путеводитель Норильской экскурсии VII Всесоюзного петрографического совещания. Изд-во АН СССР. 1986. Новосибирск: « Ин-т геологии и геофизики», 121с.

145. Туровцев Д.М. Контактовый метаморфизм норильских интрузий. М.: Научный мир, 2002.

146. Федоренко В.А. Петрохимические серии эффузивных пород Норильского района // Геология и геофизика. 1981. № 6. С. 77-88.

147. Федоренко В.А., Кулигин В.М., Витоженц Г.Ч. и др. Редкоземельные элементы в магматических образованиях Норильского района // Геология и геофизика. 1989. № 8. С.

148. Френкель М.Я., Арискин А.А., Бармина Г.С., Корина М.И., Коптев-Дворников Е.В. Геохимическая термометрия магматических пород принципы метода и примеры применения. Геохимия. 1987. № 11. С. 1546-1562.

149. Френкель М.Я., Ярошевский А.А., Арискин А.А., Бармина Г.С., Коптев-Дворников Е.В., Киреев Б.С. Динамика внутрикамерной дифференциации базитовых магм. М.: Наука. 1988.216 с.

150. Френкель М.Я., Ярошевский А.А., Коптев-Дворников Е.В., Арискин А.А., Киреев Б.С., Бармина Г.С. Кристаллизационный механизм формирования расслоенности пластовых интрузивов. Зап. ВМО. 1985. Часть CXIV. Вып. 3. С. 257-274.

151. Шарапов В.Н., Черепанов А.Н., Попов В.Н., Лобов А.Г. Динамика охлаждения базитового расплава при заполнении воронковидной интрузивной камеры. Петрология. 1997. Т. 5. № 1. С. 10-22.

152. Шарков Е.В. Петрология расслоенных интрузий. Л.: Наука, 1980.

153. Шарков Е.В. Петрология и рудоносность расслоенных интрузий. Л.: Наука, 2006.

154. Ariskin A.A. Phase equilibria modeling in igneous petrology: use of COMAGMAT model for simulating fractionation of ferro-basaltic magmas and the genesis of high-alumina basalt. J. Volcanol. Geotherm. Res. 1999. V. 90. P. 115-162.

155. Ariskin A.A., Barmina G.S. An empirical model for the calculation of spinel-melt equilibrium in mafic igneous systems at atmospheric pressure: II. Fe-Ti oxides. Contrib. Mineral. Petrol. 1999. V. 134. P. 251-263.

156. Arndt N.T., Czamanske G.K., Wooden J.L., Fedorenko V.A. Mantle and crustal contributions to continental flood volcanism. Tectonophysics. 1993. V. 223. P. 39-52.

157. Arndt N.T., Chauvel C., Czamanske J., Fedorenko V.A. Two mantle sources, two plumbing systems: tholeiitic and alkaline magmatism of the Maymacha River basin, Siberian flood volcanic province // Contrib. Mineral. Petrol. 1998. V. 133. P. 279-313.

158. Arndt N.T., Czamamanske G. K., Walker R. J. et al. Geochemistry and origin of the intrusive hosts of the Noril'sk-Talnakh Cu-Ni-PGE sulfide deposits // Econ. Geol. 2003. V. 98. P. 495-515.

159. Ballhaus C. G., Stumpfl E. F. Sulfide and platinum mineralization in the Merensky Reef: evidence from hydrous silicates and fluid inclusions // Contrib. Mineral. Petrol. 1986. V. 94. P. 193-204.

160. Barnes S.-J. Cox R. A., Zientek M. L. Platinum-group element, Gold, Silver and Base Metal distribution in compositionally zoned sulfide droplets from the Medvezky Creek Mine, Noril'sk, Russia// Contrib Mineral Petrol. 2006. 152. P. 187-200.

161. Beattie P. Olivine-Melt and ortho-pyroxene-melt equilibria // Contrib. to Mineralogy and Petrology. 1993. V. 115. № l.P. 103-111

162. Bergantz G. W. Melt fraction diagrams: The link between chemical and transport models. Rev. Mineral. 1990. V. 24. P. 239-257.

163. Boudreau A. E. Investigations of the Stillwater Complex IV: The role of volatiles in the petrogenesis of the J.M.Reef, Minneapolis Adit section // Canad. Mineralogist. 1988. V. 26. P. 193-208.

164. Boudreau A. E., Mathez E. A., McCallum I. S. Halogen geochemistry of the Stillwater and Bushweld Complex: evidence for transport of the platinum-group elements by Cl-rich fluids // J. Petrol. 1986. V 27. P. 967-986.

165. Bryan S.E., Ernst R.E. Revised definition of Large Igneous Provinces (LIPs) //Earth-Science Reviews. 2008. V. 86. P. 175-202.1.clusions in minerals and processes in the Earth's mantle. Mainz: Max-Plank-Institute, 2005.

166. Campbell I.H., Naldrett A.J., Barnes S.J.,. A model for the origin of the platinum-rich sulfide horizons in the Bushveld and Stillwater Complexes. J. Petrol. 1983. 24, 133-165.

167. Campbell I.H., Czamanske G.K, Fedorenko V.A., Hill J.R., Stepanov V.S. Synchronism of the Siberian traps and the Permian-Triassic boundary// Science 1991.354. P.1760-1763.

168. Campbell I.H., Griffiths R.W. The changing nature of mantle hotspots through time -implications for the chemical evolution of the mantle. // Journal of Geology, 1992. T.100(5). P.497-523.

169. Canil D. Vanadium in peridotites, mantle redox and tectonic environments: Archean to present // Earth and Planetary Science Letters. 2002. V. 195. P. 75-90.

170. Condie K.C. Mantle plumes and their record in Earth history. Cambridge: University Press, 2001/305 c.

171. Connolly H. C., Zipfel J., Grossman J. N. et al. The Meteoritical Bulletin, № . 91. September // Meteoritics and Planetary Science. 2006. V. 41. P. 1383-1418.

172. Czamanske G.K., Zen'ko T.E., Fedorenko V.A. et al. Petrographic and geochemical characterization of ore-bearing intrusions of the Noril'sk type, Siberia; with discussion of their origin // Resource Geology Special Issue. 1995. N 18. P. 1-45.

173. Grinenko L.N. Sources of sulfur of the nickeliferous and barren gabbrodolerite intrusions of the northwest Siberian platform // Intern. Geology. Rev. 1985. V. 27. 695-708.

174. Dalrymple G.B., Czamanske G.K, Fedorenko V et al. A reconnaissance 40Ar/39Ar geochronologic study of ore-bearing and related rocks, Siberian Russia // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1995. Vol.59, No.10, pp.2071-2083.

175. Danyushevsky L.V. The effect of small amounts of H20 crystallisation of mid-ocean ridge and backarc basin magmas // Journal of Volcanology and Geothermal Research. 2001. V. 110. № 3-4. P. 265-280.

176. Danyushevsky L.V., Sobolev A.V., Dmitriev L.V. Estimation of the pressure of crystallization and H20 content of MORJB and BABB glasses: calibration of an empirical technique // Mineralogy and Petrology. 1996.

177. Dixon J.E., Leist L., Langmuir C., Schilling J.-G. Recycled dehydrated lithosphere observed in plume-influenced mid-ocean-ridge basalt // Nature. 2002. V. 420. P. 385-389.

178. Dobretsov N.L., Kirdyashkin A.A., Kirdyashkin A.G. et al. Modelling of thermochemical plumes and implications for the origin of the Siberian traps // Lithos. 2008. V.100. P. 6692.

179. Dyuzhikov OA, Distler VV, Strunin BM, Mkrtychyan AK, Sherman ML, Sluzhenikin SF, Lurye AM (1992) Geology and metallogeny of sulfide deposits Noril'sk region USSR. Econ Geol Monograph.

180. Eales H.V. and Cawthorn R.G. The Bushveld Complex // Layered intrusions, Elsevier, 1996 (ed. R.G. Cawthorn), p. 181-229.

181. Elkins-Tanton L.T., Hager B.H. Melt intrusion as a trigger for lithospheric foundering and eruption of the Siberian flood basalts // Geophysical Research Letters. 2000. V. 27. P. 3937-3940.

182. Farquhar J., Wu N., Canfield D. E., Odoro. H. Connections between sulfur cycle evolution, sulfur isotopes, sediments, and base metal sulfide deposits // Econ. Geol. 2010. V. 105. P. 509-533

183. Fedorenko V.A., Lightfoot P.C., Naldrett A.J. et al. Petrogenesis of the Siberian flood-basalt sequence at Noril'sk, north central Siberia// Intern. Geology Rev. 1996. V. 38, P. 99-135.

184. Fedorenko V.A., Czamanske G. Results of new field and geochemical studies of the volcanic rocks of the Maymacha-Kotuy area, Siberian flood-basalt province, Russia // Intern. Geol. Rev. 1997. V. 39. P. 479-531.

185. Ford C.E., Russel D.G., Craven J.A., Fisk M.R. Olivine-liquid equilibria: temperature, pressure and composition dependence of crystal/liquid cation partition coefficients for Mg, Fe2+, Ca and Mn //Journal of Petrology. 1983. V. 24. P. 256-265.

186. Frutos J., Oyarzun J.M. Tectinic and cheochemical evidence concerning the genesis El-Lako magnetit lava flow deposit // Econ. Geol. 1975. V. 70. № 5. P. 988-990.

187. Fudali R.F. Oxygen fugacities of basaltic and andesitic magmas. Geochim. Cosmochim. Acta. 1965. V. 29. P. 1063-1075.

188. Green A.H. Braving the PGE Industry. 11th International Platinum Symposium. 2010.

189. Herzberg C., O'Hara M.J. Plume-associated ultramafic magmas of phanerozoic age // Journal of Petrology. 2002. V. 43. № 10. P. 1857-1883.

190. Howkesworth C.J., Lightfoot P.C., Fedorenko V.A. et al. Magma differentiation and mineralization in the Siberian continental flood basalts // Lithos. 1995. V. 34. P. 61-81.

191. Hofmann A.W. Chemical differentiation of the Earth: the relationship between mantle, continental crust and oceanic crust // Earth Planet. Sci. Lett. 1988. V. 90. P. 297-314.

192. Hoffman A.W. Sampling Mantle Heterogeneity through Oceanic Basalts: Isotopes and Trace Elements. Treatise On Geochemistry. 2003. Vol. 2. P. 61-101.

193. Hoover J.D. The chilled marginal gabbro and other contact rocks of the Skaergaard intrusion. J. Petrol. 1989. V. 30. P. 441-476.

194. Horan M. F., Walker R. J., Fedorenko V. A., Czamanske G. K. Osmium and neodymium isotopic constraints on the temporal and special evolution of the Siberian Flood Basalt sources// Geochim. Cosmochim. Acta. 1995. 59 P. 5159-5168.

195. Jaupart C., Tait S. Dynamics of differentiation in magma reservoirs. J. Geophys. Res. 1995. V.100. P. 17615-17636.

196. Jarosevich E.J., Nelen J.A., Norberg JA Reference sample for electron microprobe analysis // Geostand. Newsletter. 1980. N 4. P. 43^17.

197. Jochum K.P., Dingwell D.B., Rocholl A. et al. The preparation and preliminary characterization of eight geological MPI-DING reference glasses for in-situ microanalysis // Geostand. Newsletter. 2000. N. 24.P. 87-133.

198. Jerram D. A., Widdowson M. The anatomy of Continental Flood Basalt Provinces: geological constraints on the processes and products of flood volcanism // Lithos. 2005. V. 79. P. 385- 405.

199. Kamenetsky V.S., Kamenetskaya M. B., Sobolev A.V. et al. Olivine in the Udachnaya-East kimberlite (Yakutia, Russia): morphology, compositional zoning and origin // J. Petrol. 2008. V. 49. P. 823 839.

200. Kamo S.L., Czamanske G.K., Amelin Y. et al. Rapid eruption of Siberian flood-volcanic rocks and evidence for coincidence with the Permian-Triassic boundary and mass extinction at 251 Ma//Earth Planet. Sci. Lett. 2003. V. 214. P. 75-91.

201. Keays R.P., Lightfoot P.C. Siderophile and chalcophile metal variations in Tertiary picrites and basalts from West Greenland with implications for the sulphide history of continental flood basalt magmas // Mineralium deposita. 2007. V.42. P. 319-336.

202. Keays R.R, Lightfoot P.C. Crustal sulfur is required to form magmatic Ni-Cu sulfide deposits: evidence from chalcophile element signatures of Siberian and Deccan Trap basalts // Mineralium deposita . 2010. № 45. P. 241-257.

203. Krivolutskaya N.A., A.V. Sobolev, S. G. Snisar, B.I. Gongalskiy, et al. Mineralogy, geochemistry and stratigraphy of the Maslovsky Pt-Cu-Ni sulfide deposit, Noril'sk Region, Russia. Mineralium Deposita. 2012. V. 47. P.69-88.

204. Krivolutskaya N.A., Gongalskiy B.I., Shlychkova T.B., Yushin A.A., Kononkova N.N., Tushentsova I.N. (2011) Mineralogical and Geochemical Characteristics of Pt-Cu-Ni Ores of the Maslovsky Deposit in the Noril'sk area, Russia. Canadian Mineralogist. 2011.

205. Krivolutskaya, N.A., et al., Parental melt of the Nadezhdinsky Formation: Geochemistry, petrology and connection with Cu-Ni deposits (Noril'sk area, Russia), Chem. Geol. 20122, doi: 10.1016/j.chemgeo.2011.11.022

206. Kutina J. The role of transregional mantle-rooted structural discontinuities in the concentration of metals, with examples from the United States, Uzbekistan< burma and other countries. Global Tect. and Metall., Vol. 7, № 3&4, 2001, p. 159-182.

207. C., Naldrett A.J., Shmitt A.K. et al. Magmatic anhydrite-sulfide assemblages in plumbing system of the Siberian Traps // Geology. 2009. V.37. P. 259-262.

208. Guxian, Yin Jicai. Effects of Tectonic Force on Hydrostatic Pressure During Petrogenesis and Metallogenesis. Geotectónica et Metallogenia, Vol. 19. № 2-3. SUM. 11. 1995. P.39-47.

209. Mahoney J.J., Coffin M.F. Large igneous provinces: continental, oceanic, and planetary flood volcanism. 1997. AGU Geophys. Monogr. V. 100. 436 P.

210. Malich K.N. Magmatic evolution of the ultramafic-mafic Kharaelakh intrusion (Siberian Craton, Russia): insights from trace-element, U-Pb and Hf-isotope data on zircon // Contrib. Mineral. Petrol. 2010. N. 159. P. 753-768.

211. Marsh B. D. Magma chambers. Ann Rev. Earth Planet. Sci. 1989. V. 17. P. 439-474.

212. Mathez E.A. Sulfur solubility and magmatic sulfides in submarine basalt glass // J. Geophysic. Research. 1976. V. 81. P. 4269^1276.

213. Maurel C., Maurel P. Etude experimentale de l'equilibre Fe2+—Fe3+ dans les spinelles chromiferes et les liquides silicates basiques coexistants a 1 atm // C.R. Acad. Sci. Paris. 1982. V. 285. P. 209-215.

214. Naldrett A.J. A model for the Ni-Cu-PGE ores of the Noril'sk region and its application to other areas of flood basalts // Econ.Geol. 1992. V. 87. P. 1945-1962.

215. Naldrett A.J. A history of our understanding of magmatic Ni-Cu sulfide deposits // Can. Mineral. 2005. V. 43. P. 2069-2098.

216. Naldrett A.J . Ore deposits related to flood basalts, Siberia // New developmemts in magmatic Cu-Ni and PGE deposits. Beijing: Geological Publishing House, 2009. P. 141-179.

217. Naldrett A.J., Fedorenko V.A., Lightfoot P.C., Kunilov V.E. et al. Ni-Cu-PGE deposits of the Noril'sk region, Siberia: their formation in conduits for flood basalt volcanism // Institute of Mining and Metallurgy Transaction. 1995. V. 104. P. B18-B36.

218. Naldrett A.J., Fedorenko V.A., Asif M. Et al. Controls on the composition of Ni-Cu sulfide deposits as illustrated by those at Noril'sk, Siberia. Econ. Geol. 1996. V. 91. P. 751-773.

219. Naldrett A.J., Lightfoot P.C., Fedorenko V.A. et al. Geology and geochemistry of intrusions and flood basalts of the Noril'sk Region, USSR, with applications for the origin of the Ni-Cu ores. Econ. Geol. 1992. V. 87. P. 975-1004.

220. Naslund H.R., McBirney A.R. Mechanisms of formation of igneous layering. In: Layered Intrusions (Ed. Cawthorn R.G.). Amsterdam: Elsevier. 1996. P. 1-43.

221. Pavlov V.E., Courtillot V., Bazhenov M.L., Veselovsky R.V. Paleomagnetism of the Siberian traps: New data and a new overall 250 Ma pole for Siberia // Tectonophysics .2007. 443. P. 72-92.

222. Pushkarev Y.D. The nature of super-large ore deposits: A conception of crust-mantle interaction within the mantle // Mineral Deposits: Processes to Processing, Stanley et al (eds). 1999. Balkema, Rotterdam.Vol.2. P. 1345-1348.

223. Renner J., Evans B., Hirth G. On the rheologically critical melt fraction. Earth Planet. Sci. Lett. 2000. V. 181. P. 585-594.

224. Renne P.R., and Basu A.R. Rapid eruption of the Siberian Traps flood basalts at the Permo-Triassic boundary // Science. 253. P. 176-179.

225. Reichow M.K., Saunders A.D., White R.V., Al'mukhamedov A.I., Medvedev A.Yu. Geochemistry and petrogenesis of basalts from the West Siberian Bassin: an extention of Permo-Triassic Siberian Traps, Russia // Lithos. 2005. V. 79. P. 425-452.

226. Reichow M. K., Pringle M.S., Al'Mukhamedov A.I. et al. The timing and extent of the eruption of the Siberian Traps large igneous province: Implications for the end-Permian environmental crisis // Earth and Planetary Science Letters. 2009. 277. P. 9-20.

227. Ripley E. M., Li C., Craig H., et al. Micro-scale S isotope studies of the Kharaelakh intrusion, Noril'sk region, Siberia: Constraints on the genesis of coexisting anhydrite and sulfide minerals // Geochim. et Cosmovhim. Acta. 2010. V. 74. P. 634-644.

228. Roedder E. Fluid inclusions. Miner. Soc. Amer. 1984. V. 14. 644 p.

229. Roeder P.L., Emslie E. Olivine-liquid equilibrium. Contrib. Mineral. Petrol. 1970. V. 29. P. 275-289.

230. Reichow M.K., Saunders A.D., White R.V., Almukhamedov A.I. et al. Geochemistry and petrogenesis of basalts from the West Siberian Basin: an extension of the Siberian Traps, Russia // Lithos. 2005. V. 79. P. 425-452.

231. Rudnick R.L., Fountain D.M. Nature and composition of the continental crust: a low crustal perspective // Rev. Geoph.1995. V. 33. № 3. P. 267-309.

232. Rudnick A.W. Composition of the continental crust // Treatise on Geochemistry. V. 3. The crust. Eds. H.D. Holland , K.K. Turekian. Amsterdam: Elsevier, 2002. P. 1-64.

233. Rudnick R.L., Gao S. Composition of the Continental Crust // Treatise on Geochemistry. Elsivier-Pergamon, Oxford, 2003. V. 3. P. 1-64.

234. Rundkvist D.V., Kravchenko S.M. The role geological time in the genesis of giant mineral deposits. Global Tect. and Metall. Vol. 7. № 7&8. 2001. P.195-201.

235. Sarbadhikari А.В., Day J.M.D., Lui Y. et al. Petrogenesis of olivine-phyric shergottite Larkman Nunatac 0613: Implication for enriched components in martian basalts // Geochimica and Cosmochimica Acta. 2009. V. 73. P. 2190-2214

236. Sinton J., Langmuir C., Bender J., Detric R. What is a magma chamber? Ridge Events. 1992. V. 3.N l.P. 46-48.

237. Sharma M. Siberian traps. In: Large Igneous Provinces. Continental, oceanic, and planetary flood volcanism (Eds. Mahoney J.J., Coffin M.F.). AGU Geophys. Monogr. 1996.100. P. 273

238. Sharma M., Basu A. R., Nesterenko G. V. Temporal Sr-, Nd-, and Pb-Iisotopic variations in the Siberian flood basalts: Implications for the plume source characteristics// EARTH PLANET. SCI. LETT. 1992.113. P. 365-381.

239. Sobolev A.V., Danyushevsky L.V. Petrology and geochemistry of boninites from the north termination of the Tonga Trench: constraints on the generation conditions of primary high-Ca boninite magmas // Journal of Petrology. 1994. V. 35. P. 1183-1213.

240. Sobolev A.V., Hofmann A.W., Sobolev S.V., Nikogosian I.K. An olivine-free mantle source of Hawaiian shield basalts. //Nature. 2005. V. 434. №. 7033. P. 590-597.

241. Sobolev A.V., Hofmann A.W., Kuzmin D.V. et al. Amount of Recycled Crust in Sources of Mantle-Derived Melts // Science. 2007. N. 316. P. 412-417.

242. Sobolev, S.V., Sobolev, A.V., Kuzmin, D.V., Krivolutskaya, N.A., Petrunin, A.G., Arndt, N.T., Radko, V.A., Vasilev, Yu.R. Linking mantle plumes, large igneous provinces and environmental catastrophes// Nature. 2011. V. 477. P. 312-316.

243. Stoll B., Jochum K.P., Herwig K., Amini M., Flanz M., Kreuzburg B., Kuzmin D., Willbold M., Enzweiler J. An automated iridium-strip heater for LA-ICP-MS bulk analysis of geological samples // Geostand. Geoanal. Res. 2008. N. 32. P. 5-26.

244. Svensen H., Planke S., Polozov A. G., Schmidbauer N., Corfu F.,. Podladchikov Y. Y., Jamtveit B. Volcanic Siberian gas venting and the end-Permian environmental crisis // Earth and Planetary Science Letters. 2009. 277. P. 490-500.

245. Sudbury-Noril'sk Symposium, Ontario: Geological Survey, 1994. Special vol. 5.

246. Todt W., Cliff R.A., Hanser A. and Hofmann A.W. Evaluation of 202Pb-205Pb Double Spike for High-Precision: Earth processes: Reading the Isotope Code // Geophys Monograph. 1996. N. 95. P. 429-436.

247. Ulrich T., Kamber B., Jugo P. J., and Tinkham D.K . Imaging element-distribution patterns in minerals by Laser Ablation Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometry (LA-ICP-MS)// Canadian Mineralogist. 2009. Vol. 47.P. 1001-1012.

248. Zen'ko T.E, Czamanske G.K. Special and petrologic aspects of the Noril'sk and Talnakh ore junctions. In: Proceedings of the Sudbury-Noril'sk Symposium (Eds. P.C. Lightfoot, Naldrett A.J.). Ontario: 1994. P. 263-282.

249. White R.S., McKenzie D. Mantle plumes and flood basalts. // Journal of Geophysical Research -Solid Earth. 1995. V. 100. №. B9. P. 17543-17585.

250. White R.V., Saunders A.D. Volcanism, impact and mass extinctions: incredible or credible coincidences // Lithos. 2005. V. 79. P. 299-316.

251. Wooden J.L., Czamanske G.K., Fedorenko V.A. et al. Isotopic and trace-element constraints on mantle and crustal contributions to Siberian continental flood basalts, Norilsk area, Siberia // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1993. V. 57. P. 3677-3704.

Информация о работе

Криволуцкая, Надежда Александровна
доктора геолого-минералогических наук
Москва, 2012
ВАК 25.00.11

Диссертация

Эволюция траппового магматизма и Pt-Cu-Ni рудообразование в Норильском районе - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы