Флюидные включения как источник генетической информации о процессах рудообразования

Пахомова, Вера Алексеевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Флюидные включения как источник генетической информации о процессах рудообразования
ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат диссертации по теме "Флюидные включения как источник генетической информации о процессах рудообразования"

На правое рукописи

ПАХОМОВА ВЕРА АЛЕКСЕЕВНА

ФЛЮИДНЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ КАК ИСТОЧНИК ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ О ПРОЦЕССАХ РУДООБРАЗОВАНИЯ (НА ПРИМЕРЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА)

Специальность 25.00.11 - геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических на/к

Владивосток 2003

Работа выполнена в

Дальневосточном геологическом институте Дальневосточного отделения

РАН

Научный руководитель

член-корреспондент РАН доктор геолого-

минералогичесхих

наук А.И. Ханчук

доктор геолого-минералогических наук НАГорячев (СВКНИИ ДВО РАН) (г. Магадан);

кандидат геолого-минералогических наук Г.С. Рипп (ГИН СО РАН) (г. Улан-Удэ)

Официальные оппоненты

Ведущая организация: Объединенный институт геологии, геофизики и минералогии (ОИГГиМ СО РАН) (г.Новосибирск)

Защита состоится¿7 октября 2003 г. (вторник) в 10 часов на заседании диссертационного совета Д.003.002.01 при Геологическом институте СО РАН, по адресу: 670047, г.Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, в конференц-зале.

Тел. (3012) 43-39-55,43-30-13 Факс (3012) 43-30-24 Е-таН: ginObsc.buryatia.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Геологического института СО РАН. Адрес. 670047, г.Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6

Автореферат разослан «. Г» сентября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационно™ ™пата кандидат геолого-минералогических наук

О.К. Смирнова

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Успешное решение многих дискуссионных проблем геологии зависит от возможности получения максимального количества генетической информации, большой объем которой содержат флюидные включения в минералах. Термобарогеохимические методы в мировой геологической науке стали привычным и самым точным научно-исследовательским инструментом, особенно в связи с развитием методов анализа индивидуальных включений, таких как лазерно-спектральный анализ жидкой фазы включений (ЛСА), протон-индуцированная рентгеновская эмиссия (PIXE), масс-спектроскопия с лазерной абляцией (LA-ICPMS) и др.

На примере изучения трех генетически разнотипных и разнометальных месторождений рассмотрены наиболее дискуссионные проблемы теории рудогенеза:

1. проблема образования эндогенных месторождений, обязанных своим происхождением магматогенным флюидам;

2. проблема уровня концентраций металлов, необходимого и достаточного для образования месторождений;

3. проблема исследований физико-химических условий образования месторождений новых и редких минеральных типов.

Традиционно в геологической литературе при изучении «типичных» объектов проводится предварительное сопоставление геолого-генетических особенностей месторождений с известными и хорошо изученными; термин «представительность месторождения» рассматривается как позитивный, дающий основания для использования генетических построений, заложенных предыдущими исследованиями, что совершенно справедливо. Но при этом многие месторождения, которые не относятся к типичным из-за необычности минерального состава руд, или трудностей для объяснения некоторых генетически важных деталей геологического строения, не позволяющих истолковывать их традиционными способами, остаются незамеченными, не принятыми во внимание и, в конечном итоге, не изученными.

Первая проблема. Неоднозначность интерпретации роли гранитоидов в рудообразовании существует даже в отношении наиболее изученных вольфрамовых и молибденовых месторождений грейзеново-жильной группы формаций, закономерный характер связи которых с мезо- и гипабиссальными гранитными интрузиями является эмпирически надежно установленным фактом. Очевидно, что существующих данных об условиях формирования месторождений других, полиминеральных и необычных типов недостаточно, и необходимы новые, которые не допускали бы неоднозначного толкования наблюдаемых фактов.

Вторая рассматриваемая в работе проблема касается уровня концентраций металлов в гидротермах, необходимого и достаточного для образования рудных месторождений, т.е. о границе между просто

«металлоносными» и действительно «рудообразующими» растворами, т.к. происхождение и роль высокометаллоносных растворов в формировании руд в ряде случаев еще не выяснены до конца.

Третья проблема - изучение необычных геологических объектов, уникальных в минералогическом и геолого-генетическом отношении, в вопросах генезиса которых нет полной ясности. Методы термобарогеохимии позволяют и в этом случае получать прямые сведения о минералообразующей среде и физико-химических условиях кристаллизации минералов и пород.

Цель и задачи исследования. Основная цель исследования -выявить дополнительные физико-химические параметры процессов формирования различных месторождений методами термобарогеохимии и продемонстрировать эффективность применения термобарогеохимического анализа для решения проблем рудогенеза. Для достижения этой цели решались следующие задачи:

- изучение специфики эволюции гранитоидной магмы магнетит-серебро-полиметаллического месторождения Фасольное (Щербаковское рудное поле, Приморье), и сопоставление составов магматического флюида и гидротермальных растворов для выяснения роли магматизма в формировании гидротермального оруденения;

- выяснение уровня металлоносности флюидов, ответственных за отложение основного количества минералов вп в рудных прожилках (на примере месторождения олова Верхнее, Карадубский рудный узел, Хингано-Олонойский район ЕАО);

- сопоставление результатов термобарогеохимических характеристик природной гетерогенной системы и модельного рудообразующего раствора (на примере гельциркон-бадделеитового месторождения Алгама, Алданский щит).

Научная новизна и практическая значимость. Впервые для конкретных дальневосточных месторождений установлены термобарогеохимические признаки рудоносности гранитоидных интрузий, с указанием количественных физико-химических параметров, отражающих общую тенденцию и направленность эволюции магматогенных эманаций. Установлены предельные концентрации профилирующих металлов в палеогидротермах, необходимые для формирования рудных жил (на примере изучения месторождения олова Верхнее, Карадубский рудный узел, Хингано-Олонойский район ЕАО). Показана возможность использования методов термобарогеохимии для исследования месторождений редких и новых минеральных типов (на примере изучения гельциркон-бадделеитовых РУД месторождения Алгама и магнетит-серебро-полиметаллического месторождения Фасольное).

Научные результаты, изложенные в работе, рекомендуются к применению при изучении конкретных объектов различной металлогенической специализации для решения вопросов рудообразования и минерагении. Методические подходы, предложенные автором, могут быть использованы для выяснения роли гранитомдов в формировании различных типов

, паи* ■

} АлЖ.:«' "" 4 : 1

) п* т

эндогенных рудных месторождений, при исследовании эволюции металлоносности растворов, формирующих месторождения, а также при изучении месторождений редких минеральных типов.

Основные защищаемые положения.

1. Эволюция физико-химических параметров формирования магнетит-серебро-полиметаллического месторождения Фасольное имела единую направленность, которая состоит в следующем: формирование гранитоидного массива происходило при снижении температуры, солености флюидов и неоднократной Гетерогенизации расплава; процесс рудоотложения развивался за счет магматического флюида, эволюционировавшего от магматического дистиллята до гидротермального раствора.

2. Оловорудные ассоциации месторождения Верхнее сформировались в процессе последовательных импульсов флюидного потока. Повышенная кислотность растворов явилась благоприятным фактором для миграции олова в зону рудоотложения. Промышленная оловянная минерализация образована растворами с концентрацией не менее 8-13 г/кг. Высокая концентрация рудных элементов в растворах (не менее О.п - л вес.%) рассматривается как необходимое условие образования богатых руд на месторождениях, формирующихся пульсационным флюидным потоком.

3. Основное отложение руд редкого типа циркониевой минерализации гельциркон-бадделеитового месторождения Алгама происходило из гетерогенного флюида, в интервале температур 360 -110 °С и давлений 500 -1000 бар при участии хлоридно-карбонатных растворов, содержащих углекислоту и метан. Возможность кристаллизации бадделеита при этих условиях подтверждена результатами изучения ассоциации циркон-бадделеит-кварц в условиях эксперимента.

Фактический материал и методы исследований. Полученные выводы базируются на изучении материалов, собранных автором и научными сотрудниками ДВГИ ДВО РАН в период 1990 - 2000 г.г. на месторождениях различной металлогенической специализации Дальнего Востока, а также в районах развития рудоносных и ординарных гранитоидов Приморья. Основу работы составляют результаты геолого-минералогических и термобарогеохимических исследований автора на трех типовых объектах: магнетит-серебро-полиметаллическом месторождении Фасольное, месторождении олова Верхнее (Хингано-Олонойский рудный район ЕАО), гельциркон-бадделеитовом месторождении Алгама (Алданский щит).

В качестве основного исследовательского инструмента, наряду с традиционными геологическими, петрографическими и минералогическими методами, в работе использованы методы термобарогеохимии, включающие волюмометрию, гомогенизацию, криометрию, декрепитацию, лазерно-спектральный анализ жидкой фазы включений, экспериментальное моделирование.

Основные защищаемые положения сформулированы по результатам как проведенных лично автором, так и совместных исследований, опубликованным в статьях и тезисах. Научные задачи исследования и основные подходы к их решению намечены совместно с научным

руководителем А.И. Ханчуком, зав. лабораторией Б.Л. Залищаком, профессором Л.Н. Хетчиковым, докторами геолого-минералогических наук А.М. Ленниковым, П.Г. Недашковским, В.В. Раткиным, В.Г. Хомичем. Исследование металлоносности палеогидротерм месторождения Верхнее проведено благодаря инициативе и содействию д.г.-м.н. Ф.Г. Рейфа (ГИН СО РАН), моделирование рудообразующего раствора в случае ассоциации гельциркон-бадделеит-кварц, по результатам термобарогеохимических исследований природной гидротермальной системы месторождения Алгама осуществлялось к.х.н. B.C. Коржинской в ИЭМ РАН. Разработка конкретных способов исследования и их практическая реализация осуществлены лично автором. В ходе исследования просмотрено около тысячи пластин и столько же шлифов, в термо- и криометрических опытах изучено около восьмисот флюидных включений. Для лазерно-спектрального анализа подготовлено 20 серий (анализов) общей численностью 180 включений.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на конференции по проблеме "Рудные месторождения Дальнего Востока - минералогические критерии прогноза, поиска и оценки" (Владивосток, 1991), на VIII Международном совещании "Термобарогеохимия геологических процессов", (г. Москва, 1992), на секции "Петрология и рудообразование" 1-го Российского Петрографического совещания "Магматизм и геодинамика" (Уфа, 1995), на IX Symposium of International Association on the genesis of ore deposite, (China, 1994), European Current Research on Fluid Inclusions), (Nancy. France, 1997), на заседании конференции «Стратегия использования и развития минерально-сырьевой базы редких металлов России в 21 веке» (г. Москва, 1998), на IX международной конференции по термобарогеохимии (г. Александров, 2001), а также на научных сессиях в ДВГИ РАН в период с 1991 по 2003 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 32 работы (26 статей и 6 тезисов), список которых приводится в конце реферата.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из 4 глав, Введения и Заключения, имеет общий объем 168 страниц, 9 таблиц, 17 иллюстраций, 26 фотографий. В списке литературы 188 источников.

Благодарности. На всех этапах выполнения работы автор ощущал поддержку со стороны научного руководителя, директора института, члена-корреспондента РАН А.И. Ханчука, заведующего лабораторией, соратника и соавтора Б.Л. Залищака, профессора JÍ.H. Хетчикова, докторов геолого-минералогических наук A.M. Ленникова, П.Г.Недашковского, В.В. Раткина, В.Г. Гоневчука. Исследование металлоносности палеогидротерм оловорудного месторождения Верхнее (Хингано-Олонойский рудный район) стало возможным благодаря инициативе и содействию д.г.-м.н. Ф.Г. Рейфа (ГИН СО РАН), к.т.н. Ю.М. Ишкова, к.г.-м.н. Стельмачонка К.З., а также их активному участию в обсуждении результатов и постоянным научным консультациям. Создание приборной базы для термометрических опытов и градуирование приборов проводилось при постоянном участии и научных консультациях сотрудника лаборатории физической геохимии и геохимии процессов рудообразования ИГЕМ РАН к.г.-м.н. А.Д. Бабанского. Анализы закаленных

микровключений выполнялись М.И. Лапиной в лаборатории анализа минерального вещества ИГЕМ РАН. Первые уроки грамотного проведения термометрических опытов методом гомогенизации соискатель получил в лаборатории Д.Н.Хитарова (ВИМС), под руководством к. г-м. н.М.Н. Кандинова, методику криометрии флюидных включений осваивал при участии одного из его авторов, разработавшим метод определения эвтектики растворов, д.г.-м.н. А.С.Борисенко и сотрудников лаборатории гидротермального рудообразования и металлогении Объединенного института геологии, геофизики и минералогии СО РАН. Гранитоиды и руды месторождения Фасольное, рассмотренные в работе, изучались в тесном сотрудничестве с к.г.-м.н. В.К.Поповым на предоставленных им геологических материалах. Моделирование рудообразующего раствора в лабораторных условиях ассоциации гельциркон-бадделеит-кварц по результатам термобарогеохимических исследований природной гидротермальной системы месторождения Алгама осуществлялось к.х.н. B.C. Коржинскойв ИЭМ РАН. До конца своей жизни активное участие в диагностике минеральных фаз и анализа состава включений посредством микрозондового анализа принимал к г-м.н. В.И. Сапин. Аналитические работы (химические, спектральные анализы, газовая хроматография) в лабораториях ДВГИ выполняли Т.К. Бабова, Л.И. Азарова, З.С. Натарова, Л.В. Недашковская, В.Г. Коханова, Е.С. Ермоленко и Н.П. Коновалова. Большую помощь в оформлении работы оказали коллеги по лаборатории - В.Б. Тишкина и Э.Г. Одариченко, а также заведующая лабораторией компьютерных технологий ДВГИ ДВО РАН к.г-м.к. В.В. Наумова с сотрудниками этой лаборатории C.B. Михайловой и А.М. Корешковым. Автор считает приятным долгом выразить всем вышеназванным коллегам искреннюю благодарность.

ГЛАВА 1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В главе содержатся общие сведения о включениях и современных методах их исследований (литературный обзор), обоснование представительности или специфичности объектов исследования: месторождений, прожилков, включений. Рассматриваются методы и аппаратура, использованные в ходе исследований включений, основы и принципы интерпретации полученных результатов.

На основе литературного обзора, а также собственных наблюдений изложены принципы повышения надежности результатов определения физико-химических параметров минералообразования и критерии выбора включений для термометрических опытов: 1) представительность включения -включение должно быть первичным, или его формирование должно быть приурочено к определенному этапу (эпизоду) минералообразования в данной системе; 2) отсутствие вторичных изменений; 3) достаточная удаленность от поверхности зерна; 4) определение гомогенности (или гетерогенности) системы. Особое внимание уделяется решению вопроса о представительности исследуемых включений, выяснению частоты их встречаемости, типоморфности или экзотичности тех или иных включений в

онтогении минерала, так как информативность и надежность получаемых данных определяется не столько количеством групп изученных включений, сколько обоснованностью их привязки к определенным эпизодам магматического и гидротермального процессов.

Обсуждаются принципы выбора объектов исследований и их геолого-минералогические особенности. Для выяснения характера связи между гранитоидами и ассоциированными с ними рудными телами в работе рассматривается магнетит-серебро-полиметаллическое месторождение Фасольное (Щербаковское рудное поле, Приморье), которое по некоторым признакам (минеральный состав руд, гранитоидов) специфично.

Для решения вопроса об уровне концентраций рудных элементов в гидротермах для образования промышленных месторождений в работе рассматривается месторождение олова Верхнее (Хингано-Олонойский район, ЕАО). Обоснована представительность месторождения Верхнее как эталонного объекта среди штокверково-жильных месторождений грейзеново-жильной рудной формации, показаны отличия рассматриваемого объекта от известного и хорошо изученного Хинганского месторождения. Отмечено, что пока это единственный дальневосточный объект, по которому удалось получить данные о металлоносности руд методом лазерно-спектрального анализа жидкой фазы включений.

Выбор третьего объекта исследований, рассматриваемого в работе, обусловлен интересом, возникшим в связи с изучением новых минеральных видов, в частности, вольфрам-циркониевых руд, представленных тонкодисперсными бадделеитом и цирконом, залегающих в доломитовых мраморах вендского возраста на севере Алданского щита (месторождение Алгама). Формационная самостоятельность этого генетического типа (новый бадделеит-гельцирконовый гидротермальный генетический тип циркониевых месторождений) подкреплена еще лишь двумя месторождениями в мире.

Подчеркивается важная роль экспериментальных исследований [Когарко, 1995; Рябчиков, 1985; Граменицкий и Щекина, 1993; Котельникова, 1986-2001] для развития метода термобарогеохимии, особенно в связи с получением данных о поведении сложных в химическом отношении многокомпонентных систем в широком диапазоне температур и давлений, отвечающих магматическим и гидротермальным процессам [Котельникова, 2001]. Определение составов фаз, возникающих при гетерогенизации флюида, имеет важное значение, поскольку является основой для вывода о существовании условий несмесимости в природных условиях при изучении флюидных включений.

Обсуждаются особенности интерпретации термобарогеохимических данных, которые имеют существенное значение для обоснования последующих выводов, в частности: особенности образования первичных включений при гетерогенном состоянии минералообразующей среды, пределы вариаций водосодержания гранитных магм, способ определения Снго в РВ, впервые детально обоснованный В. Б. Наумовым [Наумов, 1979, 1980], диаграмма фазового состояния лейкогранитной системы, построенной по экспериментальным и расчетным данным [Рейф, 1990].

ГЛАВА 2. ТЕРМОБАРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ФОРМИРОВАНИЯ МАГНЕТИТ-СЕРЕБРО-ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ФАСОЛЬНОЕ (ЩЕРБАКОВСКОЕ РУДНОЕ ПОЛЕ, ПРИМОРЬЕ) И ПРОБЛЕМА РУДОНОСНОСТИ ГРАНИТОИДНЫХ ИНТРУЗИЙ.

В главе содержится описание геологического строения месторождения Фасольное, результаты химического и микроэлементного состава пород, их петрографические особенности. Приведена последовательность формирования рудных ассоциаций. Обсуждаются результаты термобарогеохимической реконструкции эволюции параметров рудно-магмаггической системы и некоторые вопросы характера связи магматизма и оруденения.

Магнетит-серебро-полиметаллическое месторождение Фасольное расположено в пределах Щербаковского рудного поля, приуроченного к поднятому блоку юрских-раннемеловых вулканогенно-осадочных образований, выступающему среди позднемеловых-палеогеновых эффузивов Восточно-Сихотэ-Апинского вулканического пояса. В пределах рудного поля широко развиты дайки базальтов, андезибазальтов [Классификация.., 1997] и долеритов, генетически связанные с субинтрузиями синанчинского вулканического комплекса. На южном и юго-западном участках рудного поля закартированы небольшие (0.8 х 1 км) штоко- и дайкообразные тела гранит-порфиров дальнегорского (?) интрузивного комплекса, являющиеся апикальными выступами единой батолитоподобной интрузии [Шевелен 1984г.].

Согласно новой тектонической карте Приморья [Рязанцева и др, 1995], построенной на основе концепции террейнов, и палеогеодинамическому анализу, интрузивные образования месторождения Фасольное принадлежат к субдукционному типу гранитоидов, для которых характерны процессы контаминированности субдукционных магм коровым материалом. Важной характеристикой всех субдукционных гранитоидов считается их принадлежность к магнетитовой серии и, соответственно, высокие значения магнитной восприимчивости - от 1000 до 10 _6 СИ.

Интрузии чаще всего представляют собой небольшие штоки и линейные трещинные тела, располагающиеся либо в зонах кальдерных разломов, либо в основаниях вулканических сооружений. Большинство интрузий имеет двухфазное строение. К первой фазе относятся габбро и диориты, ко второй - гранодиориты и граниты. В пределах фаз между отдельными разновидностями во многих случаях наблюдаются постепенные переходы. В целом породы комплекса образуют нормальный гомодромный ряд дифференциатов габбро-диорит-гранит. Минералогической особенностью дапьнегорских гранитоидов является большое количество акцессорного магнетита.

Породы гранитного массива на площади месторождения характеризуются сложными фациальными переходами: гранит-порфиры, лейкократовые пегматоидные граниты, порфировидные граниты, с

изменчивой текстурой и структурой, наличием шлирообразных гранитизированных обособлений пород кровли и повышенным содержанием SÍO2 и щелочей.

Гранит - порфиры и порфировидные граниты характеризуются гранофировой (участками пегматитовой) структурой основной массы и порфировидными выделениями кварца, калиевого полевого шпата, плагиоклаза. Темноцветные минералы неустойчивы и замещаются эпидотом и магнетитом, часто содержат эпидот-магнетитовые прожилки и гнездообразные выделения, иногда в значительных количествах. В лейкократовых гранитах отмечаются гематит-магнетитовые (с эпидотом, фанатом, кварцем) обособления, ассоциирующие с более поздними прожилками кварц-гематит-магнетитового состава. Жильные дериваты комплекса представлены единичными дайками гранит-порфиров и риолитов, протяженностью от сотен метров до 2.5 км и мощностью от 1 м до нескольких десятков метров.

Минеральный состав руд месторождения характеризуется резким преобладанием в них магнетита. Отдельные жилы выполнения разной мощности (до 3 метров) нацело (80 - 90%) сложены мелко- и тонкозернистым магнетитом черного цвета, в котором основные рудные компоненты - галенит и сфалерит - распределены в форме линз, неправильной формы гнезд, прерывистых линзообразных " полос. Руды характеризуются многокомпонентным составом, с преобладанием магнетита, сфалерита, галенита; второстепенными считаются пирит, халькопирит, пирротин, станнин. Из жильных минералов по степени распространения установлены: кварц, полевые шпаты, хлорит, эпидот, флюорит, кальцит. В знаковых количествах обнаружены марказит, мельниковит, тетраэдрит, ковеллин, борнит, халькозин, стефанит, пираргирит, акантит, фрейбергит, полибазит, арсенопирит, галеновисмутин, киноварь, золото.

Включения минералообразующих сред изучались в кварце вкрапленников и основной массы гранит-порфиров, лейкократовых пегматоидных гранитов, а также в гидротермально-метасоматических образованиях, представленных гнездообразными обособлениями состава кварц-эпидот-магнетит-гематит-гидрофанат, и в кварце рудных прожилков ( кварц-сульфидной ассоциации. По данным исследований интрузивных пород установлено:

Раннемагматическая стадия офаничена температурными фаницами 840 - 850°С, вариации флюидного давления составляли от 2000 до 3500 бар; условия кристаллизации расплава на заключительных этапах характеризуются температурами 740-765°С и давлением около 2000 бар. Исходное содержание воды в расплаве фанит-порфиров составляло от 3 (центральные участки вкрапленников кварца в фанит-порфирах) до 5% (периферические участки вкрапленников кварца) и постепенно повышалось, достигнув на позднемагматической стадии (в кварце лейкократовых фанитов) 6,8%. Дегазация расплава носила пульсационный характер и происходила многократно, на что указывает преимущественная приуроченность сопутствующих включений к отдельным зонам роста кварца, а также вариации флюидного давления.

, Таблица 1

Результаты термобарогеохимического изучения включений в кварце месторождения Фасольного

Порода, генерация кварца Облик, тип включения Термобаротеохимические характеристики

Тгом, ."с Тфл. Тэвт, °С Состав раствора катиону (газ) анионы Концентрация солей, мас.% Рфл., бар

Гранит-порфиры (вкрапленники), ранне-магмапмеская - 205-845 840-850 не опр. не опр. не опр. 2000

СФ 520-550 -60.7 -59.5 ЫаКСа Рэ^/уип <50 3000

Лейкофатсвые гранты с пегматитовой структурой, лоздне-магмаггтесхая ^ пр гео-зро 740-765 -60.5 -58.5 ЫаКСа Рв(ж>) С1Р(?) 50 3500

СФ 520-550 (>700)

ф ф СФ ШЛОоЕЩсог) С1 50 2000

Кварц-матетиговые обособления в лейюкратхяых гранитах, поздне-магмагтесхая ПФ 335-340 480-520* -59.7 -56.9 ЫаКСа Ре С/ 35 1200

(3> 0 ПВФ 28<СО?) 340-360 не опр. 20-25 860

Кварц рудных ямл сульфидной ассоциации Пф 220-240 -58.5 -56.9 ЫаСа МЗ(С02) С/ 500700

вф Ш'&гомкм не опр. -36,5 -34,0 ^ Р?(С02) а не опр. не опр.

Примечание: ПР - первичные расплавные;

СФ - сопутствующие флюидные; ПФ - первичные флюидные; ПВФ - первично-вторичные флюидные;

- гидрофанат;

в> ■ галит.

Минералообразующая флюидная система периода формирования кварц-магнетит-гематит-эпидот-гидрогранатовых обособлений в лейкократовых фанитах (Тпм 520-360°С) была также выооноюнцентрированной (35 мас.% экв. СаСЬ), находилась под давлением 1200-800 бар и эпизодически функционировала при гетерогенизации водно-углекислотного раствора. Криометрическое изучение солевого состава включений из кристаллов кварца, имеющих индукционные грани роста с рудным минералом, показало, что по основным параметрам они не отличимы от сопутствующих расплавным включений в кварце лейкократовых гранитов.

Дальнейшее преобразование физико-химической системы в процессе формирования руд сульфидной ассоциации, с которой связано отложение сфалерита, галенита, халькопирита, станнина и золота, привело к изменению температуры (240-220°С), давления (500-700 бар), и концентрации соли (20-25 мас.%экв. СаС1г). Сопоставление криометрических характеристик солевого и газового состава гидротермальных растворов и магматического дистиллята обнаруживает их соответствие, что свидетельствует о решающем вкладе магматогенных флюидов в формирование гидротермальной системы (табл.1).

ГЛАВА 3. ТЕРМОБАРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ФОРМИРОВАНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ОЛОВА ВЕРХНЕЕ (КАРАДУБСКОЕ РУДНОЕ ПОЛЕ, ХИНГАНО-ОЛОНОЙСКИЙ РАЙОН ЕАО) И ПРОБЛЕМА МЕТАЛЛОНОСНОСТИ ПАЛЕОГИДРОТЕРМ.

В главе содержится описание истории исследований месторождений Хингано-Олонойского района и особенностей геологического строения месторождения Верхнее. Приведена последовательность формирования минеральных ассоциаций месторождения на одном из горизонтов, являющаяся основой термобарогеохимической реконструкции эволюции состава и температуры палеогидротерм в период многостадийного рудообразования.

В основе термобарогеохимической реконструкции эволюции параметров гидротермального рудообразования лежит исследование разновременных индивидуальных флюидных включений, синхронизированных с определенными периодами минералообразования в разносистемных прожилках. Кроме стандартных термо- и криометрического методов, использовалась методика лазерно-спекгрального анализа.

Для трех минеральных ассоциаций месторождения Верхнее установлена последовательность минералогических событий, сопровождавшихся образованием флюидных включений (ФВ) в минералах. Воссозданная на этой основе эволюция параметров гидротермального процесса (температура, соленость растворов, концентрация в них ряда металлов, (рис. 1, табл. 2) позволяет сделать следующие выводы.

1. Рассматриваемые ассоциации сформировались в процессе последовательных импульсов флюидного потока; в начале каждого импульса температура повышалась, но основная масса новообразованных минералов отлагалась на фоне последующего понижения температуры.

460 440 420 400

Т„ "С 380 360 340 320

Г Ю

1 0,1 0,01

т J "Г" 1 пг т -т- 7п

-г пг * 1-е-

м V НН "г" -о- »г1 »г1 •г1 V

Нг* 1 Ве Г 1,

460 440 420 400 380 360 340 320

10 1 0,1 0,01

Ь Ь ь и и I 4 10 11

Кв-Тпз

Кап - Кв ТВ- Флр

Рис. 1. Изменение температуры, металлоносности растворов последовательных импульсов и относительного количества осажденного касситерита: 1 - периоды формирования минеральных ассоциаций; 2 - номера зон роста кристаллов флюорита; 3 - установленные значения концентрации элементов; 4 - рассчитанный верхний предел возможных концентраций элементов, которые анализом "не обнаружены"; 5 • диапазон Тг включений данного типа и среднее значение; в - тренды изменения параметров (схематично).

Таблица 2

Результаты лазерно-спектрального, термо- и криометрического изучения флюидных включений в минералах кварц-топазовой (Кв-Тпз), касситерит-кварцевой (Кст-Кв), редкоземельно-флюоритовой (ТВ'

Флр), кварц-сфалеритовой (Кв-Сфл) ассоциаций.

Тг, ЫаО, т„ Концентрация, г/кг раствора Прочие,

Ассоциации С мас.% впОЯ Си(1.5) ^1,6) тт вол 2*1(1.7) Ве(1.5) МОД АК1.6) качестве»««

400 46 -58,9 <1.6 0,04 5,7 1.3 <0.1 0,8 <0,02 <0,6 Т1

442 44 •63,8 4,0 0,4 2,2 0.8 0.4 <1.5 <0,02 <0,7 20,0 Ti.Ca.Ma

400 43 -63,8* 2,6 0,5 7,2 5.4 <0,3 <1.4 <0,01 <0,6 110,0 Са

Кв-Тпз 464 32 -61,3 <4,5 0,09 3,8 1.7 <0,4 <3,6 <0,04 <1,8 28,0 ' Т1. Са, Мд

363 28 -70,4 2.1 0,03 1.2 1,5 0.7 <1.4 0.2 <0,7 42,0 Са, Мд

356 - -8.3 <0.5 0,06 - 1.8 <0,005 0,2 <0,5 <0,004 <0,2 13,0

Кст-Кв 398 37 -69,6 А 1,0 0.4 3,6 1.7 0.5 <0,6 <0,005 <0,2 17,0 Са

388 37 -69,6 <4,0 *• 1,6 <0.8 <0,3 <3,2 <0,04 <1,6 16,0 П, Са

353 34 -69,1А 13,0 0,2 <0,4 <0.7 1,2 <2,9 <0,04 <2,9 <1,8 Мд

344 - -66,9 11.0 0.1 14,0 4.6 3.3 <2,5 <0,02 <1,0 <1.2 Са, Мд

347 24 -67,0 8,1 0,4 3,6 <0,7 0,6 <2,9 <0,04 <1,4 <1.8 Т|

340 15 -40,6 2.3 0,06 1,6 0.5 0.2 <0,7 <0,008 <0,3 <0,4 Са

339 6,8 -25,8 <1.1 0,05 <1.1 <0.2 <0,09 <0,9 <0,01 <0,4 12,0 Т|

340 - -25,0А <2,0 <0,008 <0,2 <0,4 <0,2 <1,6 <0,02 <1,6 <1.0

ТЯ-Флр 380 37 -69,9 ** 0,6 3,0 2,0 2,4 3,0 1,9 <0,2 11.0 Мд

380 42 -69,9 <2.0 0.3 16,0 2,3 1.4 8,7 <0,02 <0,8 <1.0 Т|

365 42 -70,0 0.5 0.2 2,0 1.2 0,3 0,8 0,07 <0,06 <0,08 П

368 25 -71,2 <0,4 0,04 3,1 2,3 0.8 2,1 0,02 <0,2 <0.2

357 26 -71,0 <0,6 ** 6,5 2,0 1.7 <0,5 <0,006 <0,2 <0,3

358 26 -71,0 <0.4 0.1 3,7 1,9 1.1 1,3 0,02 <0,1 <0,2

Кв-Сфл 415 37 - <2.1 0,07 <0,4 <0.02 1.0 <2,1 <0,02 <0,8 14,0 В|, Са,

344 34 - <1,1 0,1 0,7 <0,2 0,4 <0,9 <0,01 <0,9 - А1,Мд

357 - - <0,3 <0,001 <0,03 <0,06 <0,03 <0,3 <0,003 <0,3 - Ав, А1, Мд

Примечание к табл. 2. * - номер зоны роста; # - предположительно соответствуют типу 2-3, прочерк (-) - данные отсутствуют, " - аналитическая линия элемента в спектре перекрывается другими линиями; С) • значение получено по другому включению этого же типа. Концентрация ЫаС1 определена по температуре растворения галита - гидрогалита вез учета присутствия в растворе других солевых компонентов. В колонке (Т,) приведены средние значения замеров. В первой строке таблицы рядом с символами элементов указано значение стандартного множителя.

2. В периоды, предшествовавшие началу подтока метеорных вод, концентрация вп в растворах трех последовательных импульсов составляла 1-4, 8-13 и 5 0,5 г/кг соответственно, но первый и третий импульсы породили лишь непромышленную оловянную минерализацию; промышленные руды образованы растворами второго импульса.

3. Значительную часть периодов фильтрации растворов через исследованное сечение трубки даже наиболее высокометаллоносные из них были не насыщены относительно БпОг, что, согласно криометрическим данным, обусловлено их повышенной кислотностью (наличие НР и (или) НС1 во включениях "свежих" растворов). Начало массового отложения касситерита совпадает с появлением признаков притока слабоминерализованных, вероятно, метеорных высокоокисленных вод, поэтому зона смешения рассматривается как ЕЬ-барьер, а его нисходящее движение по мере падения давления во флюидном потоке - как причина вертикальной протяженности оруденения.

4. Высокая концентрация рудных элементов в растворах является решающим условием образования богатых руд на месторождениях, формирующихся пульсационным флюидным потоком (к ним относятся многие плутоногенные месторождения). Сопоставление полученных данных с опубликованными позволяет считать, что вышеприведенные оценки применимы к большинству плутоногенных месторождений.

ГЛАВА 4. ТЕРМОБАРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ГЕЛЬЦИРКОН-БАДДЕЛЕИТОВЫХ РУД МЕСТОРОЖДЕНИЯ АЛГАМА (АЛДАНСКИМ ЩИТ) И ПРОБЛЕМА ИССЛЕДОВАНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ РЕДКИХ МИНЕРАЛЬНЫХ ТИПОВ

В главе приведены сведения о необычной циркониевой минерализации, относящейся к новому перспективному типу полезных ископаемых, выявленной в 1985 году в Аяно-Майском районе Хабаровского края в карбонатной толще юдомской серии (венд) в обрамлении известного Ингилийского щелочно-ультраосновного массива (Ингилийская купольная структура).

Неоднозначность ' интерпретации геологической позиции месторождения, специфика геологического строения (характер вмещающих пород, субгоризонтальное залегание рудных тел, относительная удаленность от магматических образований) приводили различных авторов к

Таблица 3

Термо- и криометрические характеристики жильного кварца из

гельциркон-бадделеит-кварцевых РУД

N8 обр. Краткое описание образца Т»т ис Состав раствора по эвтектической температуре Типичный облик включений Т Г0М °с

1 Среднезерн истый агрегат кварца гексагонально-призматического облика, вокруг которого видны зоны роста (факелы)-различнью уровни -53 -100--110 -38 -11 СаОг+МдОг+НгО С02+СН4 Na2C0з+KгC0з+H20 КОг+НгО %

перекристаллизации. Средняя часть кристалла, в зоне роста. -100--110 -38--37 -55 СОг+СН» ^СОз+НгО СаС1г+№С1+НгО О? 110 160

2 Верхняя часть (головка) кристалла -55 -37--38 -21 СаОг+НгО ЫагСОэ+НгО ЫаС1+НгО 240

3 Верхняя часть (головка) зонального кристалла -55 - -53 -24 СаОг+ИаО+НгО Ыаа+КС1+НгО

4 Прожилок бадделеита в полигональном кварце -35.5-36.5 РвС1г+НгО РеСЬ+НгО 240250 145130

5 Средняя часть зонального кристалла кварца, зона роста трассируется выделениями бадделеита -55 СаС12+НгО 340 360 170

6 г- Гидротермальная брекчия. Обломок зонального кварца, зона роста трассируется выделениями бадделеита -24 - -22 -11 -4--2 ЫаС1+КС1+НгО КС1+НгО ЫагСОз+ЫаНСОз+НгО

Примечания: *- в газовой фазе включений; г 50МКМ

г-газ; \--—

т.ф. - твердая фаза; ^О

.110- температура частичной гомогенизации; "

_ Т.Ф.

противоречивым выводам, в частности, о генезисе месторождения, возрасте оруДбнения и многих других принципиальных вопросах (Багдасаров, 1994; Некрасов, 1994).

Направление и методика исследований циркониевой минерализации в начальный период основывались на представлениях об исключительно бадделеитовом составе руд, о единстве тел «рыхлых» и «твердых» руд и их стратиформном (осадочном), пластовом, согласном залегании, о вмещающих карбонатных породах как нормально осадочных, преобразования в которых обусловлены исключительно аутигенными и диагенетическими процессами. Подразумевалось, что Ингилийский массив, как доюдомский, мог служить лишь поставщиком циркония в процессе эрозии, размыва и переотложения продуктов его разрушения. Однако в ходе проведения поисковых и разведочных работ и наших исследований эти первоначальные исходные положения не подтвердились.

Исследованиями тонкодисперсных руд гельциркон-бадделеитовых руд методами термобарогеохимии установлены параметры рудообразования из высококонцентрированного гетерогенного флюида, в интервале температур 360 - 110 °С и давлений 850 - 1000 бар при участии хпоридно-карбонатных растворов, содержащих углекислоту и метан (табл. 3). Гетерогенные системы, возникающие при нарушении фазовых равновесий в природных растворах, недостаточно исследованы экспериментально. Наличие неопределенностей относительно самой возможности существования подобных систем, различия в составе природных флюидов и применяемых модельных диаграмм вызвали необходимость экспериментальной проверки, в основу положена количественная информация о параметрах процесса (температуре, составе, давлении), установленных термобарогеохимическими методами. Экспериментальное подтверждение свидетельствует о корректности сделанных выводов и целесообразности применения методов термобарогеохимии для изучения сложных систем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обсуждается значение полученных методами термобарогеохимии данных для решения проблем рудогенеза. В представленной работе на примере изучения трех генетически разнотипных и разнометальных месторождений рассмотрены наиболее важные проблемы рудогенеза:

1) проблема образования эндогенных месторождений, обязанных своим происхождением магматогенным флюидам;

2) проблема уровня концентраций металлов, необходимого и достаточного для образования месторождений;

3) проблема исследований физико-химических условий образования месторождений новых и редких минеральных типов.

Основные результаты, полученные при изучении условий образования рассмотренных месторождений, сводятся к следующему.

1. При исследовании рудно-магматической системы для выяснения относительной роли гранитоидов в формировании гидротермального

оруденения (на примере магнетит-серебро-полиметаллического месторождения Фасольное) установлено, что, несмотря на своеобразие месторождения, которое проявляется как в составе рудных асооциаций (совмещенность разнометального оруденения и отложение магнетита одновременно с галенитом и сфалеритом), так и в особенностях состава лейкогранитов месторождения Фасольное - наличие значительного количества (первые проценты) магнетита при полном отсутствии темноцветных минералов, основные закономерности развития магматической системы согласуются с основными положениями ортомагматической концепции.

Эволюция физико-химических параметров формирования манетит-серебро-полиметаллического месторождения Фасольное имела единую направленность, которая состоит в следующем: формирование гранитоидного массива происходило при снижении температуры, солености флюидов и неоднократной" гетерогенизации расплава; процесс рудоотложения развивался за счет магматического флюида, эволюционировавшего от магматического дистиллята до гидротермального раствора.

2. Вторая рассматриваемая в работе проблема касается уровня концентраций металлов в гидротермах, необходимого и достаточного для образования рудного месторождения, т.е. о границе между просто «металлоносными» и действительно «рудообразующими» растворами.

Установлено, что изученные ассоциации сформированы дискретными импульсами флюидного потока, разделенными периодами остывания разогретых пород в условиях притока слабоминерализованных метеорных (?) вод.

Несмотря на близость общего состава, растворы отдельных импульсов различаются концентрацией ряда рудных элементов. Промышленное оруденение образовано растворами с наибольшей концентрацией вп (8-13 г/кг против 1-4 и 0,5 в растворах до- и пострудной стадий), причем на изученном уровне отложение основной массы касситерита произошло в связи с уменьшением растворимости БпОг, вызванным притоком метеорных вод при снижении давления в напорном потоке эндогенных флюидов. Данные о концентрациях рудных элементов служат дополнительным аргументом в пользу актуальности поисков механизмов и факторов, существенно влияющих на распределение металлов между флюидом и расплавом.

3. Исследованиями тонкодисперсных гельциркон-бадделеитовых руд методами термобарогеохимии установлены: температурный интервал их формирования, который составляет 370 -110°С, состав растворов (галогены с преобладанием катионов Ыа+, К*, Са** и Ре""), высокие (40-35 масс.%) концентрации растворов, неоднократное изменение агрегатного состояния растворов в интервалах 370 - 340; 250 - 240°С. Рудообразование происходило при участии хлоридно-карбонатных растворов, содержащих углекислоту и метан.

В результате проведенных исследований установлен ряд физико-химических параметров формирования оруденения, которое в том или ином

отношении отличается от типичных месторождений такого же рудного профиля, и поэтому слабо изучено. Полученые данные дополняют и уточняют представления о процессах, связанных с рудообразованием, а также способствуют решению проблем рудогенеза.

Список основных публикаций по теме диссертации

1. Пахомова В.А., Руб А.К., Хетчиков Л.Н., Руб М.Г. Особенности флюидной фазы расплавов редкометальных гранитов Центрального Сихотэ-Алиня // Изв. АН СССР, 1992, №4, с. 64-73.

2. Пахомова В.А., Хетчиков Л.Н., Гвоздев В.И. О составе флюидной фазы редкометальных гранитов Приморья по данным изучения включений в кварце методом криометрии. Тихоокеанская геология, 1991, №2, с. 99-103.

3. Хетчиков Л.Н., Говоров И.Н., Пахомова В.А., Андросов Д.В. Новые данные о генезисе литий-фтористых гранитов II ДАН. Т. 322, 1992 №6. С.1158-1161.

4. Хетчиков Л.Н., Раткин В.В., Пахомова В.А., Демашев С.Б. Эволюция флюидного режима формирования рудно-магматической системы (на примере Хинганского оловорудного месторождения) // ДАН, т.ЗЗЗ, 1993, Ne3, стр.352355.

5. Ленников А.М., Никольский Н.С., Пахомова В.А., Октябрьский P.A., Коновалова и др. Флюидный режим формирования ультрабазитов Кондерского щелочно-основного массива. И Тихоокеанская геология, 1993, №2 0.109-118.

6. Рейф Ф.Г., Прокофьев В.Ю., Боровиков АЛ., Стельмачонок К.З., Пахомова В.А. и др. О концентрации металлов в рудообразующих растворах // ДАН, т. 325,1992, №3, с.585-589.

7. Пахомова В.А., Беляева В.Р., Логвенчев П.И. Рудоносность кислых магм на примере рудно-магматической системы серебро-полиметаллической специализации. II Тез. докл. 1-го Российского Петрографического совещания "Магматизм и геодинамика*. Уфа, 1995. Кн.4."Петрология и рудообразование", с.116.

8. V.Pakhomova, V.Belyaeva and B.Tishkin. Results of a thermo-barometric Study of hydrothermal fluids and magmatic system at Democrat Mine, Richardson district, Alaska.// Symposium: The geology and mineral deposits of the Russian Far East Alaska miners association special volume, 1996, №1., p.128-133.

9. Pakhomova V.A., Soluanic V.A., Logventhev P.I. FLUID INCLUSIONS IN THE LOCAL METALLOGENIC PROGNOSTICATION //Resumes XIV ECROFI (European Current Research on Fluid Inclusions), Nancy. France, 1997, volume "Magmatic-Metamorphic processes", page 253-254.

10. Рейф Ф.Г., Пахомова B.A., Ишков Ю.М., Демашев С.Б. Роль высокометаллоносных растворов в формировании оловянного месторождения "Верхнее" (Карадубское рудное поле) //Геохимия, 1994, №11, стр. 1633-1650.

11. Хетчиков Л.Н., Пахомова В.А., Раткин В.В. Демашев С.Б. Эволюция флюидного режима формирования рудно - магматической системы (на примере Хинганского оловорудного месторождения). ДАН, т.ЗЗЗ, 1993, №3, с. 352-355.

12. Стерхов К.Г., Беляева В.Р., Пахомова В.А. Петрология и потенциальная рудоносность щелочнофанитных пород Томптоканского массива Алдана. Отечественная геология, 1993, с. 49-56.

13. Хетчиков Л.Н., Пахомова В.А., Гвоздев В.И., Окавитый В.Н. О составе флюидных включений в кварце гранитов Дальнинского комплекса Сихотэ <■ Алиня. ДАН, 1994, т. 335, с. 348 - 351.

14. Симаненко Л.Ф., Раткин В.В., Пахомова В.А., Дмитриев В.Е., Афанасьева Т.Е. Самородные минералы группы мышьяка в скарновых рудах Дальнегорского боросиликатного месторождения (юг Дальнего Востока России). Тихоокеанская геология, 1994, №2, с. 39-48.

15. Раткин В.В., Хетчиков Л.Н., Пахомова В.А., Симаненко Л.Ф. Состав и физико - химические условия кристаллизации сфалерита как отражение зональности Партизанского скарново - полиметаллического месторождения (Приморье). Тихоокеанская геология, 1994, №3, с. 72-82.

16. Khetchikov L.N., Pakhomova V.A. Fluid evolution of ore - bearing granites and associated mineral depozits of the Far Eastern on data of melt and fluid inclusion study in minerals. The 9 * Symposium of International Association on the genesis of ore deposite. Abstract. Beijing. China, 1994, vol. 1, p.201-202.

17. Reyf F.G., Pakhomova V.A., Ishkov Yu. M. On metal content of fluid during magmatic evolution and hydrotermal ore formation (evidenses from fluid inclusion). Abstract, p. 184-85.

18. Хетчиков Л.Н., Герасимов H.C., Пахомова B.A., Говоров И.Н., Рязанцева М.Д. Результаты Rb - Sr - датирования и изучения включений в кварце гранитов григорьевского комплекса Ханкайского массива. ДАН, 1995, т. 343, №1, с. 91-93.

19. Хетчиков Л.Н., Пахомова В.А. Флюидный режим формирования биотитовых гранитов Вознесенского комплекса Ханкайского массива по данным изучения включений в кварце. Тихоокеанская геология, 1995, №5, т. 14, с. 57-2.

20. Хетчиков Л.Н., Пахомова В.А., Гвоздев В.И., Журавлев Д.З. О связи оруденения с гранитным магматизмом и возрасте скарново-шеелитовых месторождений Приморья. Тезисы международного симпозиума, посвященного 100-летию со дня рождения акад. Бетехтина. Москва, 1997. с. 84-85.

21. Zalishchak B.L., Lennikov А.М., Oktyabrsky R.A., Solyanik V.A., Pakhomova V.A. Mineralization of zonal alkali-ultrabasic complexes of the Far East Russia // Proceeding of the Ninth Quadrennial IAGOD Symposium, 1997, E. Schweizerbarfsche Verlagsbuchandlung (Nagele u. Obermiller), D-70176 Stuttgart, page 1-13. .

22. Семеняк Б.И., Пахомова B.A., Залищак Б.Л., Коростелев П.Г. Некоторые особенности молибденовой минерализации Правоурмийского месторождения //Тихоокеанская геология, 1997, Т16, №4, С. 102-110.

23. Залищак Б.Л., Пахомова В.А., Соляник В.А. Метасоматиты платиноносного массива Кондер (Хабаровский край). Тез. совещания "Метасоматическая зональность полигенных и полихронных месторождений". Екатеринбург, 1997, (27 -30 мая), С 23-25.

24. Пахомова В.А., Залищак Б.Л., Коржинская В.С, Афанасьева Т.Е., Лапина М.И. Генетические особенности формирования гельциркон-бадделеитовых руд по данным термобарогеохимии (на примере месторождения Алгама, Хабаровский край) // Рудные месторождения континентальных окраин. Владивосток, Дальнаука, 2000 г. С. 248-262.

25. Недашковский П.Г, Кириллов В.Е., Гурьянов В.А., Пахомова В.А. Геологическое строение и металлогения улканского вулканогенного прогиба (юго-восток Алданского щита) // Владивосток, Дальнаука, 2000 г., 65 С.

26. Попов В.К., Пахомова В.А, Беляева В.Р. Палеогеновая гранит -риолитовая серия Восточно - Сихотэ - Алинского вулканического пояса (петрогенезис и рудоносность по данным изучения включений в кварце). Материалы 1 Всероссийского петрографического совещания. Уфа, 1995, Кн.4., с. 116.

28. Хетчиков Л.Н., Пахомова В.А., Попов В.К., Чащин А.А., Сапин В.И. Состав расплавных включений в минералах и температурный режим формирования пород вулкана Дикий Гребень (Камчатка) // Тихоокеанская геология, 2000 г. Том 19, №4, с 3 2

29. Пахомова В.А., Залищак Б.Л., Одариченко Э.Г., Рыбин А.В., Гвоздев В.И., Сапин В.И., Чепкая Н.А. Природа плагиоклазов в базальтовых магмах вулкана Кудрявый по результатам исследований включений (остров Итуруп, Курильские острова.)» Труды IX международной конференции по термобарогеохимии, г. Александров, 2001. С 79-96.

30. Khetchikov L.N., Pakhomova V.A., Popov V.K., Chashchin A.A. and Sapin V.I.

Compozition of melt inclusions in mineral and temperature regime in rock formations of Dikiy Greben volcano, Kamchatka. GEOLOGY OF THE PACIFIC OCEAN, 2000, VOL. 19, No. 4, p. 3-11.

31. Reif F.G., Pakhomova V.A., Ishkov Yu.l., Demashev S.B., 1995. The role of highly metalliferous solutions In formation of the Verkhneye tin deposit, Karadube orefield. Geochem. Int., 32: p. 58-76.

32. Khanchuk A., Zalishchak В., Pakhomova V., Odarichenko E., Sapin V. Genesis and Gemmology of Sapphire from the Nezametnoye Deposit, Primorye Region, Russia // Australian Gemmologist (2003) Volume 21, p.p. 329-335.

Подписано в печать 20.08.03 Формат 60x90/16 Уч. -изд.л. 1. Тираж 100. Заказ №14 Типография ТИНРО -центра, Владивосток, пер. Шевченко,4

РНБ Русский фонд

2005-4 17662

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Пахомова, Вера Алексеевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Общие сведения о флюидных включениях (литературный обзор).

Обоснование выбора объектов и методов исследований.

Термометрическая и аналитическая техника.

Некоторые особенности интерпретации термобарогеохимических данных.

Особенности образования первичных включений при гетерогенном (эмульсионном) состоянии минералообразующей среды.

Водосодержание в гранитных магматических расплавах.

Выводы.

ГЛАВА 2. ТЕРМОБАРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ГРАНИТОИДОВ МАГНЕТИТ-СЕРЕБРО-ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ФАСОЛЬНОЕ (ЩЕРБАКОВСКОЕ РУДНОЕ ПОЛЕ) И ПРОБЛЕМА РУДОНОСНОСТИ ГРАНИТОИДНЫХ ИНТРУЗИЙ.

Основные черты геологического строения месторождения.

Термобарогеохимическая характеристика гранит-порфиров.

Термобарогеохимическая характеристика лейкократовых гранитов.

Термобарогеохимическая хара!стеристйка палеогидротерм.

Включения в кварце кварц-магнетит-гематит-эпидот-гранатовых прожилков.

Включения в кварце рудных жил сульфидной ассоциации.

Выводы.

ГЛАВА 3. ТЕРМОБАРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ФОРМИРОВАНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ОЛОВА ВЕРХНЕЕ (КАРАДУБСКОЕ РУДНОЕ ПОЛЕ, ХИНГАНО-ОЛОНОЙСКИЙ РАЙОН, ЕАО) И ПРОБЛЕМА МЕТАЛЛОНОСНОСТИ 4 ПАЛЕОГИДРОТЕРМ.

Основные черты геологического строения месторождения.

Кварц-топазовая ассоциация.

Эволюция параметров минералообразования.

Касситерит-кварцевая (продуктивная) ассоциация.

Эволюция параметров рудообразования.

Ред коземельно-флюоритовая ассоциация.

Эволюция параметров минералообразования.

Дискретность минералообразования и главные факторы формирования богатых руд

Выводы.

ГЛАВА 4. ТЕРМОБАРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ГЕЛЬЦИРКОН-БАДДЕЛЕИТОВЫХ РУД МЕСТОРОЖДЕНИЯ АЛГАМА (АЛДАНСКИЙ ЩИТ) И ПРОБЛЕМА ИССЛЕДОВАНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ РЕДКИХ МИНЕРАЛЬНЫХ ТИПОВ.

Основные черты геологического строения месторождения.

Типы руд и их структурно-текстурные особенности.

Фактический материал и методы исследования.

Термобарогеохимическая характеристика палеогидротерм.

Устойчивость ассоциации ZrSi04 - Si02-Zr02B карбонатных и щелочных растворах141 Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Флюидные включения как источник генетической информации о процессах рудообразования"

Актуальность исследований. Проблема образования рудных месторождений, обязанных своим происхождением магматическим эманациям, всегда вызывала у геологов большой интерес, являясь предметом острых дискуссий. Решение ряда важных для геологии вопросов, таких как роль магматизма в гидротермальном рудообразовании, условия и причины генерации и транспортировки рудных компонентов, конкретизация источников рудообразующих металлоносных растворов, возможно лишь при наличии объективной информации о физико-химических параметрах магмо- и рудообразования. Одним из наиболее перспективных в этом плане является термобарогеохимический метод, основанный на выявлении и разностороннем изучении первичных включений в минералах магматических пород и ассоциированных с ними рудных образований, с последующим сопоставлением составов магматических флюидов и рудообразующих растворов. Применение метода термобарогеохимии предусматривает установление последовательности ^ захвата флюидных включений в минералах магматических пород рудно-магматических систем и в различных минеральных ассоциациях месторождений, реконструкцию по флюидным включениям таких параметров, как температура, соленость, газосодержание и металлоносность магматических флюидов и палеогидротерм, выяснение уровня металлоносности флюидов, ответственных за рудообразование, установление природы металлоносных растворов.

Богатая информация, полученная в результате изучения включений, используется непосредственно при поисках и разведке рудных месторождений; флюидные включения, содержащие углеводороды и воду, позволяют решать спорные вопросы, касающиеся механизма первичной миграции нефти; для исследований в области химии растворов включения являются прекрасными образцами автоклавов, позволяющих набрюдать поведение фаз при высоких температурах и давлениях. Они позволяют выяснять различные вопросы петрогенезиса и тектоники в сложных сериях магматических и метаморфических пород, а также прогнозировать вулканические извержения. В геммологии ^ включения являются единственным надежным инструментом, при помощи которого специалисты могут отличить природный драгоценный камень от его искусственного аналога.

Вопрос об источниках рудообразующих растворов - один из наиболее важных в теории рудогенеза. Для большинства геологов, занятых поисками и исследованием гидротермальных месторождений вольфрама, олова, молибдена, золота и других металлов, закономерный характер связи этого оруденения с гранитоидными интрузиями представляется несомненным. Имеются факты, позволяющие трактовать указанную связь как генетическую, т.е. считать, что рудоносные растворы являются дериватами рудоматеринской интрузии. Большое значение для формирования этих взглядов имеет почти повсеместная пространственная приуроченность рассматриваемых месторождений к гранитным массивам или их экзо- и эндоконтактам, зональное расположение оруденения относительно гранитных массивов, многократное чередование во времени проявлений гидротермальной и магматической деятельности. Кроме геологических фактов, существуют общие теоретические положения и эмпирические закономерности, подтверждающие правомерность признания генетической связи оруденения с гранитоидным магматизмом. В результате экспериментального исследования водно-силикатных систем получено надежное физико-химическое обоснование представлений о неизбежности отделения ;§> магматогенных гидротермальных растворов (дистиллята) от кристаллизующейся магмы. Расчеты, основанные на эмпирическом материале, а также на термодинамических методах оценки рудогенерирующей способности гранитной магмы, свидетельствуют о том, что при благоприятных условиях месторождения могут образовываться при дегазации даже сравнительно небольших гранитных интрузий.

Несмотря на убедительность аргументов в пользу генетической связи оруденения с интрузиями, во многих случаях они не содержат прямых доказательств такой связи, а лишь свидетельствуют о ее принципиальной возможности. Пространственную и временную совмещенность месторождений многих металлов с гранитными интрузиями можно также объяснить совпадением путей движения магматических и гидротермальных продуктов общего глубинного источника. Металлы могут извлекаться как из породы уже затвердевшего гранитного массива, так и из вмещающих его пород. В этот процесс могут вовлекаться нагретые в околоинтрузивной зоне метеорные воды. Сам интрузив, ,4 являясь источником тепловой энергии, создает вокруг себя термоградиентное поле, под влиянием которого происходит закономерное перераспределение металлов. В большинстве случаев такая интерпретация не противоречит геологическим наблюдениям и указывает на возможность иного способа образования месторождений и рудопроявлений.

Достаточно обоснован еще один из теоретически возможных способов образования рудных месторождений, который предполагает существование вертикально протяженных магматических колонн, играющих роль эффективных проводников мантийных металлоносных флюидов.

Таким образом, в теории существует возможность нескольких вариантов связей между магматическими и гидротермальными процессами, но выяснить, какой из них является ведущим в природных условиях, можно только посредством изучения конкретных объектов. Именно поэтому в настоящее время особый интерес представляют данные о характере связи реальных месторождений с конкретными гранитоидными интрузиями.

Одна из самых серьезных проблем теории гидротермального рудообразования - проблема металлоносности растворов. Существенная роль растворов, расплавов, раствор-расплавов или какой-либо иной субстанции, способной концентрировать рудное вещество, интуитивно предполагалась многими исследователями. Один из ведущих специалистов в области геохимии рудообразующих растворов Х.Л. Варне, обобщив имеющиеся данные, пришел к заключению, что «.они свидетельствуют о высокой концентрации серы и металлов в рудных растворах, намного превышающей 10 мг/л. Тем не менее отсутствие точных данных о концентрации металлов и серы в рудных растворах остается досадным препятствием для процесса рудного переноса» [Варне, Гаманский, 1970]. В более поздней его работе [Варне и др., 1982] сообщается, что «.для руд железа, цинка, свинца и меди рудообразующие растворы несут n х 10 - п х 10"3 мг/л общего металла», и это определение интервала концентраций было первой и очень важной количественной информацией, т.к. расшифровка геохимической истории рудообразующих компонентов немыслима без количественных данных о содержании металлов [Рейф, 1990, 1992]. Количественные определения содержаний вольфрама, молибдена, других металлов в России стали возможны относительно недавно, благодаря разработке в ГИН СО РАН Ф.Г.Рейфом. и Ю.М.Ишковым [Ишков, Рейф, 1990] методики лазерно-спектрального анализа (ЛСА) жидкой фазы флюидных включений. С момента создания первого варианта методики она постоянно совершенствовалась, и к настоящему времени по своим характеристикам (абсолютные пределы обнаружения, размер исследуемых включений и т.д.) имеет преимущества при сопоставлении с методиками - аналогами, разработанными в других странах мира.

Большой объем информации по обсуждаемой проблеме получен в результате количественного исследования, проведенного при участии соискателя на единой технико-методической основе в рамках межинститутской программы СО РАН "Металлоносность рудообразующих флюидов". Впервые были получены количественные данные о металлоносности растворов, законсервированных в виде флюидных включений в минералах дальневосточных рудных объектов. В частности, объединенными усилиями сотрудников шести академических институтов СНГ полученны результаты по исследованию металлоносности растворов восемнадцати месторождений различной рудной специализации: шести золоторудных, двух серебрянных, жильного серебро-полиметаллического, двух медноколчеданных, одного колчеданно-полиметаллического, трех порфировых медно-молибденовых, одного штокверкового молибденового, четырех жильных вольфрамовых и вольфрамово-оловянных [Рейф, Прокофьев, Боровиков и др., 1992]. Кроме того, в работе приведены результаты анализа магматических флюидов вольфрамоносной гранитной интрузии и трех групп # остаточных (камерных и миароловых) пегматитов. На большинстве месторождений для анализа подбирались включения дорудной, рудной (преимущественно) и пострудной стадий.

Обобщение результатов, полученных по исследованным месторождениям, позволяет заключить, что, вопреки общепринятому мнению [Малинин, Хитаров, 1984; Чевычелов, 1987; Рафальский, 1987; и др.], концентрацию рудных элементов в гидротермах порядка 0,01 г/кг (10 ррт) нельзя считать достаточной для формирования месторождений. Скорее всего, уровень достаточности близок к 10 г/кг, однако для надежного обоснования этой границы необходимы дополнительные исследования, так как в образовании и преобразовании большинства изучавшихся объектов участвовали гидротермы, содержание металлов в которых менялось в широких пределах (до 4 порядков), а происхождение и роль высокометаллоносных растворов в формировании руд в ряде случаев еще не выяснены до конца.

Сомнения в существовании природных растворов с концентрациями рудных > элементов, достигающими максимальных оценок, полученных методом ЛСА, до сих пор существуют и высказываются многими исследователями. Однако в экспериментах J.R.Taylor & V.J.Wall [Taylor & Wall, 1993] при 700-800°C, 2 kbar получены концентрации Sn до нескольких г/кг раствора, а в опытах Н.И.Коваленко [Коваленко и др., 1986] при 500°С и 1000 атм в солянокислых растворах содержание Sn в равновесии с касситеритом достигает 10-12 г/кг. Определения концентрации Sn в природных флюидных включениях другими методами пока очень малочисленны. C.A.Heinrich et al. [Heinrich, 1992] методом PIXE (протон-индуцированная рентгеновская эмиссия) определил во включениях магматического флюида гранитов Мол (Австралия) содержание Sn до 0.8 г/кг. В том же рудном районе на ряде Sn-W месторождений концентрации Sn до 1.7 г/кг в ФВ из рудных жил определил A.Audetat [Audetat et al, 2000], методом масс-спектроскопии с лазерной абляцией (LA-ICPMS).

Термобарогеохимический подход к решению проблем рудогенеза обоснован и успешно реализован в отношении вольфрамовых, молибден-вольфрамовых, молибденовых, оловянных и комплексных месторождений Забайкалья, Казахстана, Северного Кавказа грейзенового, кварцево-жильного, штокверкового типов, объединяемых в грейзеново-жильную рудную формацию (ПЖРФ) [Рейф, 1976, 1982, 1990, Reif, 1995; Рейф, 1997, 2001, Кигай, 1995, и др.]

Дальневосточные разнометальные (вольфрамовые, оловянные, редкометальные) месторождения изучены в меньшей степени. За последние годы увеличилось число исследованных объектов [Хетчиков и др., 1991 - 1995, 1997; Сущевская, 1992, 1995; Ханчук, 2001, 2002; Пахомова, 1991, 1992, 1995, 1997, 2001], привлечены новые методы изучения включений, получены новые данные по термометрии и водосодержанию расплавных включений (РВ), определены концентрации ряда рудообразующих элементов в растворах гидротермальных включений. Результаты термобарогеохимических исследований пока еще не находят широкого применения для решения проблем в области рудообразования. Немногочисленны или фрагментарны сведения относительно роли магматического флюида в формировании новых и редких минеральных типов месторождений, о содержании рудных компонентов и эволюции металлоносности гидротерм в периоды многостадийного рудообразования, о формировании руд из гетерогенных систем. Данное исследование направлено на частичное восполнение обозначенных пробелов.

Цель и задачи исследования. Основная цель исследования - выявить дополнительные физико-химические параметры процессов формирования различных месторождений методами термобарогеохимии и продемонстрировать эффективность применения термобарогеохимического анализа для решения проблем рудогенеза. Для достижения этой цели решались следующие задачи:

- изучение специфики эволюции гранитоидной магмы Fe-Ag-Pb-Zn месторождения Фасольное (Щербаковское рудное поле, Приморье), и сопоставление составов магматического флюида и гидротермальных растворов для выяснения роли магматизма в формировании гидротермального оруденения;

- выяснение уровня металлоносности флюидов, ответственных за отложение основного количества минералов Sn в рудных прожилках (на примере месторождения олова Верхнее, Карадубский рудный узел, Хингано-Олонойский район ЕАО);

- сопоставление результатов термобарогеохимических характеристик природной гетерогенной системы и модельного рудообразующего раствора (на примере месторождения Алгама, Алданский щит).

Фактический материал и методы исследования. Основой диссертации послужили материалы, собранные автором и научными сотрудниками ДВГИ ДВО РАН в период 1990 - 2000 г.г. на месторождениях различной металлогенической специализации Дальнего Востока, а также рудоносных и ординарных гранитоидах Приморья.

Кроме традиционных геологических, петрографических и минералогических методов в качестве основного исследовательского инструмента в работе использованы методы термобарогеохимии, включающие волюмометрию, гомогенизацию, криометрию, декрепитацию, лазерно-спектральный анализ жидкой фазы включений, экспериментальное моделирование.

Исходные материалы и личный вклад автора в решение проблемы. Основу работы составляют результаты геолого-минералогических и термобарогеохимических исследований автора на трех типовых объектах: магнетит-серебро-полиметаллическом месторождении Фасольное, месторождении олова Верхнее (Хингано-Олонойский рудный район ЕАО), гельциркон-бадделеитовом месторождении Алгама (Алданский щит). Основные защищаемые положения сформулированы по результатам как проведенных лично автором, так и совместных исследований, опубликованным в статьях и тезисах. Научные задачи исследования и основные подходы к их решению намечены совместно с научным руководителем А.И. Ханчуком, зав. лабораторией Б.Л. Залищаком, профессором Л.Н. Хетчиковым, докторами геолого-минералогических наук A.M. Ленниковым, П.Г. Недашковским, В.В. Раткиным, В.Г.

Хомичем. Исследование металлоносности палеогидротерм месторождения Верхнее проведено благодаря инициативе и содействию д.г.-м.н. Ф.Г. Рейфа (ГИН СО РАН), моделирование рудообразующего раствора в случае ассоциации гельциркон - бадделеит - кварц, по результатам термобарогеохимических исследований природной гидротермальной системы месторождения Алгама осуществлялось к.х.н. B.C. Коржинской в ИЭМ РАН. Разработка конкретных способов исследования и их практическая реализация осуществлены лично автором. В ходе исследования просмотрено около тысячи пластин и столько же шлифов, в термо- и криометрических опытах изучено около восьмисот флюидных включений. Для лазерно-спектрального анализа подготовлено 20 серий (анализов) общей численностью 180 включений.

Научная новизна. Впервые для конкретных дальневосточных месторождений установлены термобарогеохимические признаки рудоносности гранитоидных интрузий, с указанием количественных характеристик физико-химических параметров, отражающих общую тенденцию и направленность эволюции магматогенных эманаций, установлены предельные концентрации профилирующих металлов в палеогидротермах, необходимые для формирования рудных жил. Показана возможность использования методов термобарогеохимии для исследования месторождений редких и новых минеральных типов (на примере изучения гельциркон-бадделеитовых руд месторождения Алгама и магнетит-серебро-полиметаллического месторождения Фасольное).

Практическая значимость. Научные результаты, изложенные в работе, рекомендуются к применению при изучении конкретных объектов различной металлогенической специализации для решения вопросов рудообразования и минерагении. Методические подходы, предложенные автором, могут быть использованы для выяснения роли гранитоидов в формировании различных типов эндогенных рудных месторождений, при исследовании эволюции металлоносности растворов, формирующих месторождения, а также при изучении месторождений редких минеральных типов.

Апробация работы. По теме диссертации опубликовано 32 работы (26 статьи и 6 тезисов). Основные положения работы докладывались и обсуждались на конференции по проблеме "Рудные месторождения Дальнего Востока -минералогические критерии прогноза, поиска и оценки" (Владивосток, 1991), на VIII Международном совещании "Термобарогеохимия геологических процессов", (г. Москва, 1992), на секции "Петрология и рудообразование" 1-го Российского

Петрографического совещания "Магматизм и геодинамика" (Уфа, 1995), на IX Symposium of International Association on the genesis of ore deposite, (China, 1994), European Current Research on Fluid Inclusions), (Nancy. France, 1997), на заседании конференции «Стратегия использования и развития минерально-сырьевой базы редких металлов России в 21 веке» (г. Москва, 1998), на IX международной конференции по термобарогеохимии (г. Александров, 2001), а также на научных сессиях в ДВГИ РАН в период с 1991 по 2003 гг.

Защищаемые положения

1. Эволюция физико-химических параметров формирования манетит-серебро-полиметаллического месторождения Фасольное имела единую направленность, которая состоит в следующем: формирование гранитоидного массива происходило при снижении температуры, солености флюидов и неоднократной гетерогенизации расплава; процесс рудоотложения развивался за счет магматического флюида, эволюционировавшего от магматического дистиллята до гидротермального раствора.

2. Оловорудные ассоциации месторождения Верхнее сформировались в процессе последовательных импульсов флюидного потока. Повышенная кислотность растворов явилась благоприятным фактором для миграции олова в зону рудоотложения. Промышленная оловянная минерализация образована растворами с концентрацией не менее 8-13 г/кг. Высокая концентрация рудных элементов в растворах (не менее O.n - п вес.%) рассматривается как необходимое условие образования богатых руд на месторождениях, формирующихся пульсационным флюидным потоком.

3. Основное отложение руд редкого типа циркониевой минерализации гельциркон-бадделеитового месторождения Алгама происходило из гетерогенного флюида, в интервале температур 360 - 110 °С и давлений 850 - 1000 бар при участии хлоридно-карбонатных растворов, содержащих углекислоту и метан. Возможность кристаллизации бадделеита при этих условиях подтверждена результатами изучения ассоциации циркон-бадделеит-кварц в условиях эксперимента.

Благодарности. Работа выполнена в геммологической лаборатории Дальневосточного геологического института ДВО РАН. На всех этапах ее выполнения автор ощущал внимание и поддержку со стороны научного руководителя, директора института, члена-корреспондента РАН А.И. Ханчука, заведующего лабораторией, соратника и соавтора Б.Л. Залищака, профессора J1.H. Хетчикова, докторов геолого-минералогических наук A.M. Ленникова, П.Г.Недашковского, В.В. Раткина, В.Г. Хомича, В.Г. Гоневчука, советы и критические замечания которых способствовали более строгому анализу фактов. Исследование металлоносности палеогидротерм оловорудного месторождения Верхнее (Хингано-Олонойский рудный район) стало возможным благодаря инициативе и содействию д.г.-м.н. Ф.Г. Рейфа (БГИ СО РАН), а также его активному участию в обсуждении результатов и постоянным научным консультациям. Создание приборной базы для термометрических опытов и градуирование приборов проводилось при поддержке, постоянном участии и научных консультациях сотрудника лаборатории физической геохимии и геохимии процессов рудообразования ИГЕМ РАН к.г.-м.н. А.Д. Бабанского. Анализы закаленных микровключений выполнялись М.И. Лапиной в лаборатории анализа минерального вещества ИГЕМ РАН. Первые уроки грамотного проведения термометрических опытов методом гомогенизации соискатель получал в лаборатории Д.Н.Хитарова (ВИМС), под руководством к. г-м. н.М.Н. Кандинова, методику криометрии флюидных включений осваивал при участии одного из его авторов, разработавшим метод определения эвтектики растворов, д.г.-м.н.

A.С.Борисенко и сотрудников лаборатории гидротермального рудообразования и металлогении Объединенного института геологии, геофизики и минералогии СО РАН. Гранитоиды и руды одного из месторождений, рассмотренных в работе -Фасольного - изучались в тесном сотрудничестве с к.г.-м.н. В.К.Поповым на любезно предоставленных им геологических материалах. Моделирование рудообразующего раствора в лабораторных условиях ассоциации гельциркон -бадделеит - кварц по результатам термобарогеохимических исследований природной гидротермальной системы месторождения Алгама осуществлялось к.х.н. B.C. Коржинской в ИЭМ РАН. До конца своей жизни активное участие в диагностике минеральных фаз и анализа состава включений посредством микрозондового анализа принимал к г-м.н. В.И. Сапин. Аналитические работы (химические, спектральные анализы, газовую хроматографию) в лабораториях ДВГИ выполняли Т.К. Бабова, Л.И. Азарова, З.С. Натарова, Л.В. Недашковская,

B.Г. Коханова, Е.С. Ермоленко и Н.П. Коновалова, определение упорядоченности кварца дифрактометрическим методом было проведено Т. Б. Афанасьевой, электронно-микроскопические исследования монофракции бадделеита осуществлено Н.Н. Бариновым. Большую помощь в оформлении работы оказали коллеги по лаборатории - В.Б. Тишкина и Э.Г. Одариченко, а также заведующая лабораторией компьютерных технологий ДВГИ ДВО РАН к.г-м.н. В.В. Наумова с сотрудниками этой лаборатории С.В.Михайловой и А.М.Корешковым. Автор считает приятным долгом выразить всем вышеназванным коллегам искреннюю благодарность.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения", Пахомова, Вера Алексеевна

Выводы

Проведенные исследования позволили сделать следующие выводы:

Температурный интервал формирования бадделеит-кварцевых руд составляет 360 - 110°С.

Криометрическими исследованиями в вакуолях флюидных включений обнаружены хлоридные и хлоридно-карбонатные растворы с преобладанием катионов Na+, К+, Са** и Fe*4"; присутствуют также двуокись углерода и метан. Широкое проявление твердых фаз почти во всех типах включений и результаты проведенных термометрических опытов приводят к выводу о высоких (35 мас.% экв. NaCI - 24 мас.% экв. CaCI) концентрациях растворов, с тенденцией понижения в соответствии с уменьшением давления и температуры.

Отмечается неоднократное изменение агрегатного состояния растворов в интервалах 370 - 340; 250 - 240°С, одной из причин которого может быть падение давления в процессе кристаллизации гелей. Явления гетерогенизации фиксируются не только по существованию в одной зоне кристалла газово-жидких включений, гомогенизирующихся при одной температуре в разные фазы, но и по наличию в многофазовых включениях минералов-спутников, попавших в вакуоль до ее замыкания. При образовании бадделеит-кварцевых жил выявляемая термометрическими иследованиями разница температур минералообразования

370-110°С) объясняется различной скоростью протекания процессов охлаждения и кристаллизации гетерофазных систем с возможной последующей перекристаллизацией.

На основании проведенных экспериментов об устойчивости ассоциации ZrSi04 - SiC>2 — Zr02 в карбонатных растворах и щелочных растворах сделан вывод о сопоставимости результатов термобарогеохимических характеристик природной гидротермальной системы и модельного рудообразующего раствора ассоциации циркон - бадделеит - кварц в лабораторных условиях при контролируемых параметрах.

Анализ результатов проведенных исследований приводит к выводу о формировании бадделеит-кварцевых жил из вязкого высококонцентрированного гетерогенного флюида, что подтверждают следующие факты:

1. Зернистое строение и полиструктурность агрегатов кварца, признаки микроблочного роста.

2. Полосчатое распределение бадделеита в массе жильного выполнения, которое объясняется появлением центров кристаллизации в геле кремнезема.

3. Наличие в жильной массе изолированных обломков доломитов и сланцев (без признаков замещения жильным материалом), которые не могут быть удержаны во взвешенном состоянии в разбавленных истинных и коллоидных растворах, но могут перемещаться довольно вязкими массами и оставаться взвешенными в них.

4. Значительные инверсии температур гомогенизации (и минералообразования) в кварце, фиксируемые в объеме одного препарата, а также вариации состава растворов в группах сингенетичных флюидных включений.

5. Присутствие в обособлениях бадделеита частиц циркона и цирконосиликата, а также способность бадделеита к рекристаллизации, установленная в результате электронно-микроскопических исследований прокаленной в течение 5 часов при температуре 700°С монофракции бадделеита, свидетельствует в пользу быстрой, спонтанной кристаллизации жильного вещества.

Процесс формирования бадделеит-кварцевых жил, по имеющимся данным, представляется следующим образом. На заключительных стадиях эволюции магматического расплава происходит образование высококонцентрированного кремнеземистого флюида (раствор-расплава). Проникновение флюида по ослабленным зонам и изменение физико-химических условий неизбежно приводит к расслоению кремнеземсодержащего флюида на существенно кремнеземистую (тяжелую) и обедненную кремнеземом (легкую) фазы. Относительно высокотемпературные флюидные включения (360 - 340°С) отражают условия формирования кварца из "тяжелой" фазы. Дальнейшая кристаллизация, происходящая на фоне непрекращающейся тектонической активности, приводит к деформации уже образованного кварца в присутствии "легкой" фазы, проникающей по трещинам, участкам деформаций и отлагающей поздние ассоциации минералов и сопровождается "очисткой" минералов от рудогенных примесей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В представленной работе на примере изучения трех генетически разнотипных и разнометальных месторождений рассмотрены наиболее важные проблемы рудогенеза:

1) проблема образования эндогенных месторождений, обязанных своим происхождением магматогенным флюидам;

2) проблема уровня концентраций металлов, необходимого и достаточного для образования месторождений;

Согласно поставленным задачам, в работе методами термобарогеохимии проведено исследование рудно-магматической системы для выяснения относительной роли гранитоидов в формировании гидротермального оруденения (на примере месторождения Фасольное).

Своеобразие магнетит-серебро-полиметаллического месторождения Фасольное проявляется как в составе рудных асооциаций (совмещенность разнометального оруденения и отложение магнетита одновременно с галенитом и сфалеритом), так и в особенностях состава лейкогранитов месторождения Фасольного - наличие значительного количества (первые проценты) магнетита при полном отсутствии темноцветных минералов.

В литературе магнетитовое и сульфидное оруденение традиционно связывается с контакгово-метасоматическими процессами (образование скарнов), более основными породами, или с гранитоидами, которые «относятся к специфическим гибридным изверженным породам», с неоднородным составом и строением.

Проведенный анализ условий кристаллизации гранитоидной интрузии месторождения Фасольное и рудных жил сульфидной ассоциации позволил выявить некоторые важные закономерности развития природного процесса. Начальная стадия кристаллизации (по включения в центральных участках вкрапленников кварца в гранит-порфирах) характеризуется отсутствием флюидной фазы, общее давление при этом определяется, в основном, литостатической нагрузкой. Раннемагматическая стадия ограничена температурными границами 835 - 850°С, флюидное давление в этот период времени достигает 2000 бар. Позднемагматическая стадия характеризуется температурным интервалом 740 - 765°С при флюидном давлении 3500 бар. Отделяющийся флюид на ранней стадии кристаллизации имел водно-солевой состав при незначительном участии С02; на позднемагматической стадии вместе с ним существовала флюидная фаза, обогащенная (от 85 до 53 об.%) СОг. Удивляют высокие концентрации и сложность состава флюидов на протяжении всего периода формирования гранитоидов (присутствуют одновременно Na, К, Са, Fe в разных формах проявления и мольных соотношениях). Дегазация расплава носила пульсационный характер и происходила многократно, на что указывает преимущественная приуроченность сопутствующих флюидных включений (СФВ) к отдельным, нередко концентрическим зонам роста кварца. Гетерогенизация флюида является фактически его постоянным состоянием. Исходное содержание воды в расплаве гранит-порфиров составляло от 3 (центральные участки вкрапленников кварца в гранит-порфирах) до 5% (периферические участки вкрапленников кварца) и постепенно повышалось, достигнув на позднемагматической стадии (в кварце лейкократовых гранитов) 6,8%;

Включения гидротермальных растворов^ сформировавших оруденение, изучены в кристаллах кварца из кварц-магнетит-гематит-эпидот-гидрогранатовых прожилков и обособлений в лейкократовых гранитах, а также в кварце рудных прожилков среднетемпературной сульфидной ассоциации, с которой связано отложение сфалерита, галенита, халькопирита, станнина и золота.

Минералообразующая флюидная система периода формирования кварц-магнетит-гематит-эпидот-гидрогранатовых обособлений в лейкократовых гранитах (Тгом 520-360°С) была также высококонцентрированной (35 мас.% экв. СаСЬ), находилась под давлением 1200-800 бар и эпизодически функционировала при гетерогенизации водно-углекислотного раствора. Криометрическое изучение солевого состава включений из кристаллов кварца, имеющих индукционные грани роста с рудным минералом, показало, что по основным параметрам они не отличимы от сопутствующих расплавным включений в кварце лейкократовых гранитов.

Дальнейшее преобразование физико-химической системы в процессе формирования руд сульфидной ассоциации, с которой связано отложение сфалерита, галенита, халькопирита, станнина и золота, привело к изменению температуры (240-220°С), давления (500-700 бар), и концентрации соли (20-25 мас.%экв. CaCh). Сопоставление криометрических характеристик солевого и газового состава гидротермальных растворов и магматического дистиллята обнаруживает их соответствие, что свидетельствует о решающем вкладе магматогенных флюидов в формирование гидротермальной системы.

Изложенные данные позволяют обсудить некоторые вопросы характера связи магматизма и оруденения. Сведения о геологическом строении оловянных, оловянно-полиметаллических и полиметаллических месторождений и рудопроявлений Щербаковского рудного поля свидетельствуют об их размещении в вулканитах синанчинского, приморского, самаргинского, и интрузивных образованиях дальнегорского и, вероятно, богопольского комплексов. Следовательно, можно предполагать возраст оруденения син- постсамаргинским или богопольским, не исключая более широкий возрастной диапазон проявлений рудной минерализации. Для пород изученных магматических комплексов характерен высокий фон содержания рудных элементов - Sn, Pb, Zn, Ад. Однако, если для эффузивных образований юрской толщи и синанчинского вулканического комплекса он объясняется их гидротермальной переработкой, то в гранитоидах этот фон отражает рудную специализацию кислых магм.

Вторая рассматриваемая в работе проблема касается уровня концентраций металлов в гидротермах, необходимого и достаточного для образования рудного месторождения, т.е. о границе между просто «металлоносными» и действительно «рудообразующими» растворами.

Методами термо- и криометрии, лазерно-спектрального анализа исследованы закономерности изменения температуры, солевого состава, металлоносности растворов, захваченных в виде флюидных включений в последовательные периоды формирования трех минеральных ассоциаций Верхнего оловорудного месторождения. Установлено, что изученные ассоциации сформированы дискретными импульсами флюидного потока, разделенными периодами остывания разогретых пород в условиях притока слабоминерализованных метеорных(?) вод.

Несмотря на близость общего состава, растворы отдельных импульсов различаются концентрацией ряда рудных элементов. Промышленное оруденение образовано растворами с наибольшей концентрацией Sn (8-13 г/кг против 1-4 и 0,5 в растворах до- и пострудной стадий), причем на изученном уровне отложение основной массы касситерита произошло в связи с уменьшением растворимости Sn02, вызванным притоком метеорных вод при снижении давления в напорном потоке эндогенных флюидов. Данные о концентрациях рудных элементов служат дополнительным аргументом в пользу актуальности поисков механизмов и факторов, существенно влияющих на распределение металлов между флюидом и расплавом.

Анализ металлоносности, на первый взгляд, носит не принципиальный, а уточняющий характер. Однако, обнаружение п% содержаний рудных компонентов в палеогидротермах требует внесения некоторых корректив в существующие представления о механизмах рудообразования или, по крайней мере, перенесения акцентов с одних вопросов теории рудогенеза на другие [Рейф, 1990]. Например, из представлений об относительно низкой (n 10"2 - n 10"3 %) концентрации металлов в рудообразующих растворах следует, что богатые (около п%) руды вольфрама, молибдена, олова могут образоваться только на неподвижном физико-химическом барьере в результате инфильтрации значительных объемов раствора, многократно превышающих объем рудных тел. Отсюда сосредоточение усилий большинства исследователей на выявлении и изучении барьерообразующих факторов (зоны высоких градиентов Т, Р, рН, Eh, области смещения растворов, слои реакционноспособных пород и т.п. Если же месторождения или хотя бы часть из них формируются растворами, в которых концентрация полезных компонентов соизмерима с их содержанием в рудных тепах, то для образования последних наличие неподвижных барьеров не обязательно. В таких случаях месторождения смогли бы сформироваться и при застойном либо слабо-проточном режиме, локализуясь в зонах максимального развития полостей тектонического или другого происхождения. При этом следует ожидать, что оруденение, сформированное на неподвижном физико-химическом барьере растворами с низкой концентрацией будет иметь сравнительно небольшой вертикальный размах, тогда как растворы с высокой концентрацией рудообразующих элементов способны формировать протяженные по вертикали рудные тела вне связи с неподвижными барьерами в результате естественной эволюции температурного поля во времени.

Проблема исследований физико-химических условий образования месторождений новых и редких минеральных типов рассмотрена на примере изучения гельциркон-бадделеитового месторождения Алгама. Известно три месторождения циркония, в которых жилы сложены двумя рудными минералами циркония, бадделеитом и гельцирконом: крупнейшее в мире Росос de Caldas (Brasil), крупное Алгама и рудопроявление в Центральном Казахстане. Они не имеют аналогов среди других месторождений циркония. Рудные зоны представлены штокверками ветвящихся маломощных жил в нефелиновых сиенитах (Росос de Caldas), в слоистых доломитах вокруг ультращелочного массива Ингили (чехол Алданского щита, Algama), в вулканитах (Центральный Казахстан).

Изученность известных проявлений этой циркониевой минерализации различна и в целом чрезвычайно слабая. Исключение, вероятно, представляет месторождение Algama, как наиболее разведанное.

Исследованиями тонкодисперсных руд гельциркон-бадделеитовых руд методами термобарогеохимии установлены: температурный интервал их формирования, который составляет 370 - 110 °С, состав растворов (галогены с преобладанием катионов Na+, К+, Са** и Fe"""), высокие (40-35 масс.%) концентрации растворов, неоднократное изменение агрегатного состояния растворов в интервалах 370 - 340; 250 - 240°С. Рудообразование происходило из хлоридно-карбонатных растворов, содержащих углекислоту и метан.

В промышленных технологических процессах получения чистого циркония и диоксида циркония известна следующая технология: растворы, богатые хлором, извлекают рассеянный в породах цирконий из циркона ZrSi04 и в виде ZrCU возгоняют его. Процесс возгонки начинается при температуре 600°С, а конденсация ZrCU происходит при 200 - 300°С, в условиях, богатых кислородом (осадочные карбонатные отложения) разложение ZrCU на диоксид Zr02 и силикат ZrSi04, при этом в решетку ZrSiC>4 входит какое-то количество воды. При таком механизме образуются чистые практически мономинеральные выделения циркония. В процесс возгонки вовлекается какое-то количество ZrCU , также участвующего при конденсации в минералообразовании. Образуется ассоциация Zr02 + ZrSi04 • Н20 или Zr02 + ZrSi04 • Н20 + Si02.

В результате проведенных исследований установлен ряд физико-химических параметров формирования оруденения, которое в том или ином отношении отличается от типичных месторождений такого же рудного профиля, и поэтому слабо изучено. Полученые данные дополняют и уточняют представления о процессах, связанных с рудообразованием, а также способствуют решению проблем рудогенеза.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Пахомова, Вера Алексеевна, Владивосток

1. Аверкин Ю.А. // Геология и геофизика. 1990. № 5. С. 44.

2. Алехин Ю.В., Вакуленко А.Г., Лакштанов Л.З. Динамические модели физической химии. Новосибирск: Наука. 1982. 144 с.

3. Алехин Ю.В., Жариков В.А., Закиров И.В. Система Н20-С0г и атмосферы планет// Геохимия, минералогия, петрография. М., т.7, с. 5-78.

4. Асхабов A.M. Регенерация кристаллов. Кинетические и морфолого-генетические аспекты. Ленинград: Наука, 1979, 176 с.

5. Асхабов A.M. Ростовая эволюция кристаллов и кристаллообразующих сред. Автореф.д-ра геол.-мин. наук. Л., 1988, 20 с.

6. Багдасаров Ю.А. (ИМГРЭ). Ингилийско-Алгаминский узел Восточного Алдана. Отечественная геология, 1994, №1, с. 18-28.

7. Багдасаров Ю.А., Журавлев Д.З. Изотопный состав неодима и стронция пород и руд Ингилийско-Апгаминского узла (В. Алдан) и проблемы их генезиса. Геохимия, 1994, №11, с. 1668-1673.

8. Багдасаров Ю.А., Потоцкий Ю.П., Зинкова О.Н. Бадделеитовые пластовые тела среди древних карбонатных толщ новый возможный генетический тип месторождений циркония. ДАН, 1990. Том 315, №3, с. 670 -673.

9. Базаров Л.Ш., Моторина И.В. Изучение включений в минералах методом замораживания // Проблемы петрологии и генетической минералогии. М.: Наука, 1970. - Т. 2. - С. 282-292.

10. Бакуменко И.Т., Исследование стекловатых и раскристаллизованных включений в магматических минералах // Проблемы петрологиии генетической минералогии. М.: Наука, 1970. С 259-271.

11. Барнс Х.Л. Растворимость рудных минералов // Геохимия гидротермальных рудных месторождений. М.: Мир, 1982. - С. 328-369.

12. Барнс Х.Л., Гаманский Г.К. Растворимость и перенос рудных минералов // Геохимия гидротермальных рудных месторождений. М.: Мир, 1970.- С. 286324.

13. Барсуков ВЛ., Коваленко Н.И., Дорофеева В.А. и др. II Докл. АН СССР. 1989, Т. 308. № 1.С. 157.

14. Бернэм К.У. Значение летучих компонентов И Эволюция изверженныхпород: Развитие идей за 50 лет. М.: Мир. 1983. С 424-467.

15. Бернэм К. У. Магмы и гидротермальные флюиды // Геохимия гидротермальных рудных месторождений. М.: Мир, 1982. С 71-121.

16. Борисенко А.С. Анализ солевого состава растворов газово-жидких включений методом криометрии. Сб.: Использование метода термобарогеохимии при поисках и изучении рудных месторождений. М.: Недра,1982. С.37-47.

17. Борисенко А.С. Изучение солевого состава растворов газово-жидких включений в минералах методом криометрии // Геология и геофизика. -1977. -№8. С. 16-21.

18. Винчелл Г., Винчелл А.Н. Оптические свойства искусственных минералов. М.: Мир.,1967. С. 526.

19. Воробьев Ю.К. К проблеме термометрии по первичным включениям в минералах//Зап. Всесоюз. минер, об-ва- 1988. -№ 1. С. 125-131.

20. Воробьев Ю.К. Природа включений среды в минералах // Эксперимент в минералогии. М.: Наука. 1988. С. 114-124.

21. Годовиков А.А. Минералогия. 2-е изд. М: Недра, 1983, с. 225-236.

22. Голозубов В.В., Ханчук А.И. Таухинский и Журавлевский террейны -фрагменты раннемеловой Азиатской окраины // Тихоокеан. геология. 1995. № 2. С. 13-26.

23. Гоневчук В.Г., Герасимов Н.С., Гоневчук Г.А. //Тихоокеан. геология. 1991. № 6. С. 150.

24. Граменицкий Е.Н., Котельников А.Р., Батанова A.M., Щекина Т.И., Плечов П.Ю. Экспериментальная и техническая петрология. М.: Научный мир. 2000. -416 с.

25. Граменицкий Е.Н., Щекина Т.И. Концентрирование рудных компонентов в гранитной системе с фтором. XIV российское совещание по экспериментальной минералогии. Тез. докл. Черноголовка. -2001. С. 41.

26. Грушкин Г.Г., Хельвас И.Г., Никулин Н.Н. Изменения вмещающих пород оловорудного месторождения Хинган. Записки ВМО, 4.105, вып. 4., 1976.

27. Добрецов Н.Л., ЛитвиновскийБ.А., Рейф Ф.Г. Модель флюидного синтексиса и рудоносность гранитоидных магм // 27 МГК: Тезисы, М.: Наука, 1984. Т 4. С. 294 -295.

28. Ермаков Н.П. Информационные ряды и значение сопутствующих включений в минералах интрузивных пород и руд // Термобарогеохимия земной коры ирудообразование. М.: Наука, 1978. С. 5-10.

29. Ермаков Н.П., Долгов Ю.А. Термобарогеохимия. М.: Недра, 1979. 271 с.

30. Залищак Б.Л., Пахомова В.А., Соляник В.А. Метасоматиты платиноносного массива Кондер (Хабаровский край). Тез. совещания "Метасоматическая зональность полигенных и полихронных месторождений". Екатеринбург, 1997, (27 -30 мая), С 23-25.

31. Ициксон Г. В. Гидротермальные изменения вмещающих пород оловорудного месторождения на Малом Хингане. М.: Госгеолтехиздат, 1956.

32. Ишков Ю.М. Лазерно-спектральное определение рудных элементов в индивидуальных флюидных включениях в минералах: Автореф. дис. канд. техн. наук, Улан-Удэ, 1987. - 20 с.

33. Ишков Ю.М., Рейф Ф.Г. Лазерно-спектральный анализ включений рудоносных флюидов в минералах. Новосибирск, Наука, 1990. 92 с.

34. Ишков Ю.М., Рейф Ф.Г. Лазерно-спектральный анализ жидкой фазы индивидуальных включений // Геохимия. 1980. - № 9. - С. 1407 1412.

35. Ишков Ю.М., Рейф Ф.Г. Микроанализ жидкой фазы включений в минералах лазерно-спектральным методом // Аналитическая химия Сибири 82: Тез. докл. I зональной научн. конф, - Тюмень, 1982. С.-82

36. Ишков Ю.М., Рейф Ф.Г. Перспективы оценки рудоносности гранитоидов и гидротермалитов посредством лазерно-спектрального анализа включений в минералах // Магматизм складчатого обрамления юга Сибирской платформы. -Улан-Удэ, 1981. С. 71-81.

37. Ишков Ю.М., Рейф Ф.Г. Развитие методики лазерно-спектрального анализа флюидных включений // Геохимия и методы анализа геологических объектов Забайкалья. Улан-Удэ, 1986. - С, 145-155.

38. Кадик А.А., Лебедев Е.Б., Хитаров Н.И. Вода в магматических расплавах. М.:Наука, 1971. 265 с.

39. Кадик А.А., Френкель М.Я. Декомпрессия пород коры и верхней мантии как механизм образования магм. М.: Наука, 1982.120 с.

40. Кадик А.А., Эгглер Д.Х. Режим воды и углекислоты при образовании идегазации кислых магм. Геохимия. 1976. №8. С. 1167-1175.

41. Калюжный В.А. II Минерал, сб. 1971. № 25. Вып. 2. С. 124.

42. Калюжный В.А., Возняк Д.К. Графический метод определения температур и давления гомогенизации закрытых систем Н20 С02 в применении к жидким включениям в минералах // М.: Наука, 1965. С 8892.

43. Киргинцев А.Н., Трушникова Л.Н., Лаврентьева В.Г. Растворимость неорганических веществ в воде: Справочник. Л.: Химия, 1972. 245 с.

44. Классификация магматических (изверженных) пород и словарь терминов. / Рекомендации Подкомиссии по систематике изверженных пород Международного союза геологических наук. М. Недра, 1997, 248 с.

45. Коваленко Н.И., Рыженко Б.Н., Барсуков В.Л. и др. // Геохимия. 1986. № 2. С. 190-205.

46. Когарко Л.Н. Геохимические модели супергигантских апатитовых и редкометальных месторождений, связанных со щелочным магматизмом. В кн.: Основные направления геохимии: к столетию со дня рождения А.П Виноградова. М.: изд-во РАН, с. 111-127.

47. Коржинская B.C., Некрасов И.Я. Устойчивость ассоциации ZrSi04-Si02-Zr02 в щелочных растворах при температуре 500°С и давлении 1 кбар. ДАН, №359, М.: Наука, 1998, с. 205-207.

48. Коржинский Д.С. Проблема трансмагматических флюидов // Проблемы петрологии, минералогии и рудогенеза. М.: Наука, 1983. С. 87-90.

49. Котельников А.Р., Романенко И.М., Котельникова З.А. Экспериментальное изучение распределения бария между плагиоклазом ряда IMaAISi308-BaAI2Si208 и водно-солевым флюидом при 800°С и 2 кбар. Геохимия, 1990, №3, 346-355.

50. Котельникова З.А., Котельников А.Р. Фазовая граница в системе Н2О-СО2-NaCI при 700°С и Р = 5 кбар по данным синтетических флюидных включений. ДАН, 1996, 357(4), с. 535-536.

51. Котельникова З.А., Чепкая Н.А., Котельникова А.А. Генетическая информация, содержащаяся во флюидных включениях: экспериментальное изучение. Минералогия на пороге XXI века. Тезисы докладов годичной сессии МО ВМО. Москва, 1996, с. 38-39.

52. Котельникова З.А., Иванов Д.Ю., Котельников, А.Р. Фазовое состояние высокотемпературных растворов хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов по данным синтетических флюидных включений. Труды IX

53. Международной конференции по термобарогеохимии. Александров, ВНИИСИМС, 1999, с. 252-262.

54. Котельников А.Р., Чернышева И.В., Котельникова З.А., Сенин В.Г. Экспериментальное изучение изоморфизма в (К, Ва)- полевых шпатах. Геохимия, 1999, №4, 1-11.

55. Котельникова З.А., Котельников Р.А., Иванов Д.Ю. Особенности фторсодержащих флюидов по данным изучения синтетических включений // Труды X международной конференции по термобарогеохимии. Александров, ВНИИСИМС 2001,-18-31.

56. Крюков В.Г., Никулин Н.Н., Грушкин Г.Г. И Минералогия месторождений Дальнего Востока. Владивосток, 1988. С. 28.

57. Курбатов С.М. Роль В.И.Вернадского в развитии русской минералогии. -«Минералогия и геохимия», 1964, вып.1, с. 7 -12.

58. Лебедев Е.Б., Хитаров Н.И. Физические свойства магматических расплавов. М.-Наука, 1979. 200 с.

59. Леммлейн Г.Г. Морфология и генезис кристаллов. М.: Наука, 1973. 327 с.

60. Леммлейн Г.Г., Клевцов П.В. Соотношения основных термодинамических параметров для части системы Н20 NaCI // Геохимия. 1961. №2. С. 133 - 142.

61. Ленников A.M., Никольский Н.С., Пахомова В.А., Октябрьский Р.А., Коновалова и др. Флюидный режим формирования ультрабазитов Кондерского щелочно основного массива. // Тихоокеанская геология, 1993, №2 С.109 -117.

62. Ленников A.M., Никольский Н.С., Пахомова В.А., Октябрьский Р.А., Коновалова и др. Флюидный режим формирования ультрабазитов Кондерского щелочно основного массива. Тихоокеанская геология, 1993, №2, с.109 - 117.

63. Луканин О.А. , Дернов-Пегарев В.Ф. Поведение Zn и РЬ при дегазации гранитных магм, содержащих воду и хлор (результаты компьютерного моделирования). XIV российское совещание по экспериментальной минералогии. Тез. докл. Черноголовка. 2001. С. 55.

64. Луканин О.А. Поведение хлора и воды при дегазации гранитных магм. М,: Наука, 1975. -232 с.

65. Лучицкая М.В., Наумов В.Б., Барсуков В.Л., Изменение состава и концентрации минералообразующих растворов при формировании Хинганского оловорудного месторождения. II ДАН, 1986, 288, №4, с. 970-972.

66. Ляхов Ю.В., Павлунь Н.Н., Пизнюр А.В., Попивняк И.В. Термобарогеохимия золота. Львов, 1995, 279 с.

67. Минералы. Справочник. Т.2, вып.2. Простые окислы. М: Наука. 1965. С 148.

68. Наумов В. Б. Методика определения концентрации летучих компонентов в магматических расплавах по вкючениям в минералах // Методы и аппаратура для исследования включений минералообразующих сред. М.: Наука, 1980. С. 60-69.

69. Наумов В.Б. Определение концентрации и давления летучих компонентов в магматических расплавах // Геохимия. 1979. №6. С. 798-808.

70. Наумов В.Б. Возможности определения давления и плотности минералообразующих сред по включениям в минералах. // Использование методов термобарогеохимии припоисках и изучении рудных месторождений. М.: Недра, 1982. С. 85-94.

71. Наумов В.Б., Коваленко В.И., Иваницкий О.М., Савельева Н.И. Концентрация хлора в магматических расплавах по данным изучения включений в минералах // Геохимия. 1995. №7. С. 997-1007.

72. Недашковский П.Г, Кириллов В.Е., Гурьянов В.А., Пахомова В.А. Геологическое строение и металлогения улканского вулканогенного прогиба (юго-восток Алданского щита) // Владивосток, Дальнаука, 2000 г., 65 С.

73. Недашковский П.Г, Кириллов В.Е., Гурьянов В.А., Пахомова В.А. Геологическое строение и металлогения улканского вулканогенного прогиба (юго-восток Алданского щита) // Владивосток, Дальнаука, 2000 г., 65 С.

74. Недашковский П.Г., Гурьянов В.А., Кириллов В.Е., Залищак Б.Л. Генетические типы редкометальных месторождений Улканского вулканогенного прогиба (Алданский щит, Россия) // Геология рудных месторождений, 1999, том 41, с.329 341.

75. Некрасов И.Я., Ананьев В.В. Вольфрамсодержащий бадделеит новая разновидность оксида циркония. ДАН, 1990. Том 313, №4, с 947 - 950.

76. Павлов А.Л. Физико-химическое моделирование магматогенных флюидных рудообразующих систем. Новосибирск, 1992. 116 с.

77. Павлунь Н.Н. Физико-химические условия и зональность развитиямолибден-вольфрамовых и золоторудных формаций (по результатамтермобарогеохимических исследований). Автореферат дисс.д.-ра геологич.наук. Львов, 2003. 25 с.

78. Пахомова В.А., Руб А.К., Хетчиков Л.Н., Руб М.Г. Особенности флюидной фазы расплавов редкометальных гранитов Центрального Сихотэ Апиня // Изв. АН СССР, 1992, №4, с. 64 - 73.

79. Пахомова В.А., Хетчиков Л.Н., Гвоздев В.И. О составе флюидной фазы редкометальных гранитов Приморья по данным изучения включений в кварце методом криометрии. Тихоокеанская геология, 1991, №2, с. 99 103.

80. Перчук Л.Л. Сосуществующие минералы: Справ, хим. анализов и парагенезисов породообразующих минералов. М: Наука, 1971. 424 с.

81. Петровский В.А. Формирование объемных дефектов кристаллов в кипящих гетерогенных растворах // Термобарогеохимия земной коры и рудообразование. М: Наука, 1978. С 61 -64.

82. Повилайтис М.М. Ритмично-расслоенные гранитные интрузии и оруденение. М., Наука, 1990, 239 с.

83. Попов В.Е., Краснов С.Г., Айнемер А.И. и др. Современные вулканогенно-осадочные сульфидные руды и их древние аналоги. // Зап. Всесоюз. минерал. О-ва, 1985. Вып. 4. С. 410-427.

84. Прокофьев В.Ю., Рейф Ф.Г., Ишков Ю.М. и др. II Докл. АН СССР. 1992. Т. 324. №2. С.425.

85. Реддер Э. Флюидные включения в минералах. Т. 1. Природа включений и методы их исследования. М.: Мир, 1987. 558 с.

86. Реддер Э. Флюидные включения как реликты рудообразующих растворов // Геохимия гидротермальных рудных месторождений. М.: Мир, 1982. С. 535577.

87. Рейф Ф.Г. Магматический процесс и вольфрамовое оруденение. Новосибирск:Наука, 1982. 158 с.

88. Рейф Ф.Г. Рудообразующий потенциал гранитов и условия его реализации. М: Наука, 1990. 181 с.

89. Рейф Ф.Г. Физико-химические условия формирования крупных гранитоидных масс Восточного Прибайкалья. Новосибирск: Наука, 1976.88 с.

90. Рейф Ф.Г., Бажеев Е.Д. Микроэмульсионное состояние флюидонасыщенных гранитных магм: признаки и петрологические следствия//ДАН СССР. 1984. Т 276, №5. С. 1197-1201.

91. Рейф Ф.Г., Ишков Ю.М. Возможности использования лазерного микроанализатора для изучения состава жидкой фазы индивидуальных вкючений // Использование методов термобарогеохимии при поисках и изучении рудных месторождений. М.: Недра, 1982. - С. 14-25.

92. Рейф Ф.Г., Ишков Ю.М. Первые результаты прямого определения концентрации рудообразующих элементов в магматическом дистилляте вольфрамоносных интрузий // Докл. АН СССР. 1983. - Т. 269, № 3. - С. 725728.

93. Рейф Ф.Г., Ишков Ю.М. Содержание рудообразующих элементов в магматическом дистилляте вольфрамоносных интрузий // Геохимия магматических пород: Тез. докл. IX Всесоюз, семинара. М.: ГЕОХИ АН СССР, 1983а. - Т. 2. - С. 77-78.

94. Рейф Ф.Г., Ишков Ю.М., Бажеев Е.Д. Методика пазерно-спекгрального анализа индивидуальных флюидных включений и результаты ее применения // 27-й Международный геологический конгресс: Тез. докл. М.: Наука 1984. - Т. 5, секция 10, 11. - С. 154-155.

95. Рейф Ф.Г., Пахомова В.А., Ишков Ю.М., Демашев С.Б. Роль высокометаллоносных растворов в формировании оловянного месторождения "Верхнее" (Карадубское рудное поле) // Геохимия, 1994, №11, стр. 1633 1650.

96. Рейф Ф.Г., Прокофьев В.Ю., Боровиков А.А., Стельмачонок К.З., Пахомова В.А. и др. О концентрации металлов в рудообразующих растворах // ДАН, т. 325, 1992, №3, с.585-589.

97. Рейф Ф.Г., Прокофьев В.Ю., Боровиков А.А., Стельмачонок К.З., Пахомова В.А. и др. О концентрации металлов в рудообразующих растворах. ДАН, т. 325, 1992, №3, с.585-589.

98. Рейф Ф.Г., Прокофьев В.Ю. Боровиков А.А. и др. // Докл. АН СССР. 1992. Т. 325. № 3. С 585

99. Руб М.Г., Коптев-Дворников B.C. Геохимические критерии потенциально рудоносных гранитоидов // Геохимические критерии потенциальной рудоносности гранитоидов. Иркутск, 1970. С. 3-46.

100. Рудные месторождения СССР. Т. 3. / Под. ред. Смирнова В.И. М.: Недра, 1978. 496 с.

101. Рябчиков И.Д. Термодинамика флюидной фазы гранитоидных магм. М.: Наука, 1975. 232 с.

102. Рябчиков И.Д., Дурасова Н.А., Барсуков BJ1. // Источники вещества и условия локализации оловорудных месторождений. М.: Наука, 1984. С. 57.

103. Рябчиков И.Д., Ефимов А.С., Кулигин В.М. и др. Физико-химический анализ поведения золота в процессе дегазации кислых магм // Геохимия эндогенных процессов. Новосибирск: Наука, 1977. С. 14-19.

104. Рябчиков И.Д., Рейф Ф.Г., Орлова Г.П. и др. О металлоносности папеогидротерм в связи с результатами лазерно-спектрального анализа флюидных включений // Геология руд. месторождений. 1985. - Т. 27, № 2. - С. 102-105

105. Рябчиков И.Д., Рехарский В.И., Кудрин А.В. Мобилизация молибдена магматическими флюидами в ходе кристаллизации гранитных расплавов // Геохимия. 1981. №8. С. 1243-1246.

106. Рязанцева М.Д., Голозубов В.В., Раткин В.В., Сокарев А.Н.

107. Геодинамическая типизация гранитоидов Приморья. // Тихоокеанская геология, 1998, том 17, №5, с 11-26.

108. Семеняк Б.И., Пахомова В.А., Залищак Б.П., Коростелев П.Г. Некоторые особенности молибденовой минерализации Правоурмийского месторождения //Тихоокеанская геология, 1997, Т 16, №4, С. 102-110.

109. Симаненко Л.Ф., Раткин В.В., Пахомова В.А., Дмитриев В.Е., Афанасьева Т. Б. Самородные минералы группы мышьяка в скарновых рудах Дальнегорского боросиликатного месторождения (юг Дальнего Востока России). Тихоокеанская геология, 1994, №2, с. 39-45.

110. Симонов В.А. Условия образования некоторых типов негранитных пегматитов: Автореф. дис. канд. геоп.-мин. наук. Новосибирск, 1978. 22 с.

111. Скиннер Б.Дж. Генетическое разнообразие гидротермальных минеральных месторождений // Геохимия гидротермальных рупных месторождений. М.: Мир, 1982.-С. 11-27.

112. Смит Ф.Г. Физическая геохимия. М.: Недра, 1968. 475 с.

113. Стельмачонок К.З., Ишков Ю М //Докл. АН СССР. 1992. Т. 325. № 4. С. 818.

114. Стерхов К.Г., Беляева В.Р., Пахомова В.А. Петрология и потенциальная рудоносность щелочногранитных пород Томптоканского массива Алдана. Отечественная геология, 1993, с. 49 56.

115. Сущевская Т.М., Устинов В.И., НекрасовИ.Я., Гаврилов Е.Я., Гриненко В.А. Фактор изотопно-кислородного фракционирования при синтезе касситерита. // Геохимия. 1985, №10, с. 1513- 1516.

116. Урусова М.А. Объемные свойства рудных растворов хлорида натрия при повышенных температурах и давлениях //Журнал неорг. Химии 1975. Т.20, вып. 11. С 3103-3110.

117. Устинов В.И., Сущевская Т.М. Эволюция минералообразующих растворов в процессе формирования касситерит-силикатного оруденения. ДАН, 1987, т.293, №1, с. 207-269.

118. Файф У., Прайс Н., Томпсон А. Флюиды в земной коре. М.: Мир, 1981. 436 с.

119. Фирсов А.П., Рейф Ф.Г. Об эффекте присутствия труднорастворимых газов во включениях в связи с интерпретацией термометрических данных //

120. Геология и геофизика. 1983. №7. С 89 96.

121. Ханчук А. И. Геологическое строение и развитие континентального обрамления Северо-Запада Тихого океана. Автореф. дис. . д-ра геол.-минер, наук. М.: ГИН РАН, 1993. 31 с.

122. Ханчук А.И., Панченко И.В., Кемкин И.В. Геодинамическая эволюция Сихотэ-Алиня и Сахалина в палеозое и мезозое: Препринт // Владивосток: ДВО АН СССР, 1988. 56 с.

123. Ханчук А.И., Раткин В.В., Рязанцева М.Д., Голозубов В.В., Гонохова Н. Г. Геология и полезные ископаемые Приморского края (очерк). Владивосток: Дальнаука, 1995.68 с.

124. Хельвас И.Г., Грушкин Г.Г. О зональности отложения минералов на оловорудном месторождении Хинган. Записки ВМО, ч.ЮЗ, вып. 6., 1974.

125. Хетчиков Л.Н., Герасимов Н.С., Пахомова В.А., Говоров И.Н., Рязанцева М.Д. Результаты Rb Sr - датирования и изучения включений в кварце гранитов григорьевского комплекса Ханкайского массива. ДАН, 1995, т. 343, №1, с. 91 - 93.

126. Хетчиков Л.Н., Говоров И.Н., Пахомова В.А. и др. Редкометальные граниты восточной окраины Китайской платформы. Тез. докл. 11 международного симпозиума //Тектоника и металлогения зон активизации (структур дива) // Ч. 1. Благовещенск, 1991, с. 61 62.

127. Хетчиков Л.Н., Говоров И.Н., Пахомова В.А., Андросов Д.В. Два типа литий -фтористых гранитов Приморья. Тихоокеанская геология, 1993, №1, с. 38 46.

128. Хетчиков Л.Н., Говоров И.Н., Пахомова В.А., Андросов Д.В. Новые данные о генезисе литий фтористых гранитов // ДАН. Т. 322, 1992 №6. С. 1158 - 1161.

129. Хетчиков Л.Н., Говоров И.Н., Пахомова В.А., Андросов Д.В. Новые данные о генезисе литий фтористых гранитов. ДАН, Т. 322. 1992(a), №6. С.1158 -1161.

130. Хетчиков Л.Н., Пахомова В.А. Флюидный режим формирования биотитовых гранитов Вознесенского комплекса Ханкайского массива по данным изучения включений в кварце. Тихоокеанская геология, 1995, №5, т. 14, с. 57 62.

131. Хетчиков Л.Н., Пахомова В.А., Гвоздев В.И., Окавитый В.Н. О составе флюидных включений в кварце гранитов Дальнинского комплекса Сихотэ

132. Алиня. ДАН, 1994, т. 335, с. 348 351.

133. Хетчиков Л.Н., Пахомова В.А, Гвоздев В.И., Руб А.К. Особенности флюидного режима некоторых гранитоидных систем Приморья. ДВГИ ДВО АНСССР Препринт. Владивосток, 1991, 40 с.

134. Хетчиков Л.Н., Пахомова В.А., Раткин В.В. Демашев С.Б. Эволюция флюидного режима формирования рудно магматической системы (на примере Хинганского оловорудного месторождения). ДАН, т.ЗЗЗ, 1993(a), №3, с. 352 - 355.

135. Хетчиков Л.Н., Пахомова В.А., Попов В.К., Чащин А.А., Сапин В.И. Состав расплавных включений в минералах и температурный режим формирования пород вулкана Дикий Гребень (Камчатка) U Тихоокеанская геология, 2000 г. Том 19, №4, с 3 12

136. Хетчиков Л.Н., Раткин В.В., Пахомова В.А., Демашев С.Б. Эволюция флюидного режима формирования рудно магматической системы (на примере Хинганского оловорудного месторождения) И ДАН, т.ЗЗЗ, 1993(a), №3, стр.352 - 355.

137. Хетчиков Л.Н., Самойлович Л.А. Экспериментальные данные о P-F-T-X-соотношениях в водно-солевых и газо-водно-солевых системах // Эксперимент в минералогии и петрографии. М.:Наука, 1975. С.112 121.

138. Чевычелов В.Ю., Эпельбаум М.Б., Распределение Pb, Sn и петрогенных компонентов в системе гранитный расплав флюид И Очерки физико-химической петрологии. М.: Наука, 1985. Вып. 13. С. 120- 136.

139. Чевычелов В.Ю, Сук Н.И. Влияние состава магматического расплава на растворимость хлора при давлении 1 кбар и ниже. XIV Российское совещание по экспериментальной минералогии. Тез. докл. Черноголовка, 2001, с. 74.

140. Чупин В.П., Косухин О.Н. Диагностика и методика изучения расплавныхвключений в минералах гранитоидов и пегматитов //Геология и геофизика. 1982. №10. С. 66-73.

141. Шарапов В.Н., Аверкин Ю.А. Динамика тепло- и массообмена в ортомагматических флюидных системах. Новосибирск: Наука, 1990. 200 с.

142. Шило Н.А., Гончаров В.И., Алыиевский А.В., Ворцепнев В.В. Условия формирования золотого оруденения в структурах Северо-Востока СССР. М.:Наука, 1988. 181 с.

143. ШмоновВ.М., Шмулович К. И. Мольные объемы и состояние С02 в интервале 100-1000оС и 2000-10000 бар. ДАН, 1974, т.217, №4, с. 935-938.

144. Шмулович К.И. Двуокись углерода в высокотемпературных процессах минералообразования: Автореферат дис. д-ра г.-м.н. Черноголовка. 1983. 44с.

145. Шмулович К.И., Шмонов В.М. Таблицы термодинамических свойств газов и жидкостей. Вып. 3. Двуокись углерода. М., 1978.

146. Шмулович К.И., Плясунова Н.В. Фазовые равновесия в тройных системах НгО-СОг-соль (СаСЬ, NaCI) при высоких температурах и давлениях. Геохимия, 1993, №5, 666-684.

147. Эйтель В. Физическая химия силикатов. М: Изд-во иностр. лит., 1962. 1055 с.

148. Юргенсон Г.А, Тумуров Г.Т. О совершенстве кристаллического строения жильного кварца. Изв. Вузов. Геология и разведка. 1980. №6. С. 50-59.

149. Audetat, A., Gurther, D., Heinrich, С.А., 2000. Magmatic-hydrothermal evolution in a fractionating granite: a microchemical study of the Sn-W-F-mineralized Mole granite (Australia). Geochim. et Cosmochim Acta, 2000, Vol.64, №19, p.p. 33733393.

150. Bennet, J.N., Grant, J.N., Analysis of fluid inclusions using a pulsed laser microprobe // Miner. Mag. 1980. -Vol. 43, N 331. - P. 945-947.

151. Bodnar, R.J., 1995. Fluid-inclusion evidence for a magmatic source for metal in porphyry copper deposits. In J.F.H. Thompson (Ed.), Magmas, fluids, and ore deposits. Mineral. Assoc. Can., shot course ser. 23, pp.139-152.

152. Burnam C.W., Jahns R.H. A method for determining the solibility of water in silicatemelts //Amer. J. Sci. 1962. Vol260. P. 721-745.

153. Cathles L.M. // Econ. Geol: 1977. V. 72. P. 804.

154. Cline, J.S., Vanko, D.A., 1995. Magmatically generated saline brines related to molybdenum at questa, New Mexico, USA. In J.F.H. Thompson (Ed.), Magmas, fluids, and ore deposits. Mineral. Assoc. Can., shot course ser. 23, pp. 153-174.

155. Davis D.W., Lowenstein Т.К., Spencer RJ. Geochim. et cosmochim. acta. 1990.1. V. 54. №3. P. 591.

156. Heinrich С.A., Ryan, C.G., Mernagh, T.P., Eadington, P.J. Segregation of ore metals between magmatic brine and vapor: A fluid inclusion study using PIXE microanalusis. Econ. Geol. 1992, Vol 87, pp.1566-1583.

157. Holland H.D. Granites, solutions and base metal deposits. //Ibid. 1972. Vol. 67, №3. P 281 -301.

158. Jskov Yu.m., Reif F.G. II 8 th IAGOD Symposium. Program with abstracts. Ottawa, 1990. P. A20.

159. Potter, II, R.W. II U.S. Geol. Survey J. Res. 1977. № 5. P. 603.

160. Reyf, F.G., Pakhomova, V.A., Ishkov, Yu. M., Demashev, S.B., 1995. The role of hightly metalliferous solutions in the formation of the Verhneye tin deposit, Karadube orefield. Geochem. Int., 32: 58-76.

161. Reyf, F.G. The role of magmatic prosesses in the formation of banded Li, F-enriched granites from the Orlovka tantalum Deposit, Transbaikalia, Russia: microthermometric evidense. The Canadian mineralogist, 2000, vol. 38, pp. 915936.

162. Roedder E. Studies of fluid inclusion. 2. Freezing data and their interpretation//Econ. Geol. 1963. Vol.58, №2. P 167-218.

163. Roedder E. Natural occurrence and significance of fluids indicating highpressure and temperature // Physics and Chemistry of the Earth, 1981, T 13, pp. 9 39.

164. Shimazaki H., Sato K., Chon H.T. Mineralization associated with Mezozoicfelsic magmatizm in Japan and Korea // Mining Geol. 1981. Vol 31, №4. P.297 310.

165. Tsui Т.- F. Holland H.D. The analysis of fluid inclusions by laser microprobe // Econ. Geol. -1979. Vol. 74, N 7. - P. 1647-1654.

166. Taylor J.R. & Wall V.J. // Econ. Geol., 1993, Vol.88, №2, pp.437-460.

167. Tsui Т.- F., Holland H.P., Snetsinger K.G. Laser microprobe analysis of fluid inclusions // Econ. Geol, -1975. Vol. 70, N 7. - P. 331.

168. Pakhomova V.A., Soluanic V.A., Logventhev P.I. Fluid inclusion in the local metallogenic prognostication // Resumes XIV ECROFI (European Current Research on Fluid Inclusions), Nancy. France, 1997, volume "Magmatic-Metamorphic processes", p. 253-254.

169. Khanchuk A., Zalishchak В., Pakhomova V., Odarichenko E., Sapin V. Genesis and Gemmology of Sapphire from the Nezametnoye Deposit, Primorye Region, Russia//Australian Gemmologist (2003) Volume 21, p.p. 329-335.

170. Vanko, D.A., Bonnin-Mmosbah, M., Philippot, P., Roedder, E., Sutton., S.R., 2001. Fluid inclusion in quartz from oceanic hydrothermal speciments and the Bingham, Utah porphyry-Cu deposits: a study with PIXE and SXRF. Chem. Geol., 173: 227-238.

171. Ициксон Г. В. Некоторые особенности пространственного распределения промышленных рудных тел Микояновского оруденения. Фонды комбината «Хинганолово».

172. Лучицкая М.И. Физико-химические условия формирования Хинганского оловорудного месторождения. Москва. ГЕОХИ. 1986. Фонды комбината «Хинганолово».

173. Шевелев В.Г. Результаты поисково-оценочных работ на Фасольном полиметаллическом месторождении. Отчет Ольгинского отряда 1989 —1994 г.г. в 3-х книгах. Дальнегорск, 1994.

Информация о работе

Пахомова, Вера Алексеевна
кандидата геолого-минералогических наук
Владивосток, 2003
ВАК 25.00.11

Диссертация

Флюидные включения как источник генетической информации о процессах рудообразования - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы