Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Флюидный режим процессов формирования расслоенных трапповых интрузий

ВАК РФ 04.00.08, Петрография, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Флюидный режим процессов формирования расслоенных трапповых интрузий"

----------- —Государственный комйтёт по науке и высшей школа

рсфср

Ленинградский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет

щвдный ржш процессов фдадаоьшя расслоенных

траппош интрузий

Специальность 04.00.08 - петрография и вулканология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геалого-дааералогичзских наук

На правах рукописи

НЕРУЧБВ Сергей Сергеевич

УДК 552.11:551.263.12

Ленинград 1991

Работа выполнена ео Всесоюзном научно-исследовательском институте геологии и минеральных ресурсов Мирового океана и на кафедре петрографии ЛГУ.

Научный руководитель - доктор геолого-минералогичвских наук,

профессор Н.Ф.Шинкарвв

Официальные оппоненты: доктор геолого-тнералогических наук

Ю.Д.Пушкарев (ВСЕГЕИ, Ленинград)

доктор геолого-минералогических наук О.А.Дшиков (ИГШ АН СССР, Москва)

Ведущая организация - Институт геологии и геофизики АН СССР, Новосибирск

Защита состоится "Ж-"—_1991 г. в часов

в ауд. У.2 на заседании специализированного совета Д 063.57.27 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук цри Ленинградском государственном университете (199034, Ленинград, Университетская набережная, д.7/9, геологический факультет).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке имени М.Горького при ЛГУ.

Автореферат разослан " Ьо" ал^я-еМ, 1991 г.

Учений секретарь специализированного совета

Т.Ф.Семенова

-----------------------------------'ВВЕДЕНИЕ-----

Актуальность щботы. Главной сырьевой базой страны, дающей большую часть добываемого е СССР никеля и значительную часть меда, является Норильский горно-промышленный район. В настоящее Еремя е связи с интенсивной отработкой запасов сплошных руд на Талнахском и Октябрьском месторождениях весьма важным является вопрос о расширении сырьеЕой базы Норильского горно-металлургического комбината. В пределах действующих рудных полей первоочередными задачами являются прогнозирование и поиски глубокозалегающих (до глубин около 3 км) месторождений. В малоизученных северных районах Таймы-ро-Норильского региона первоочередной является оценка многочисленных медно-никелеЕых проявлений, связанных с расслоенными траппош-ми интрузиями, сходными по многим параметрам с промыпшенно-никеле-носными массивами Норильского района.

Для решения этих задач е 1987 г. ео ВНИИОкеангеология НПО "СеЕМоргеология" была поставлена тема 001 "Разработать эффективные прогне зно-поисковие комплексы на никель на се Ее ре Красноярского края". 3 ходе работ по этой теш автором выполнялось исследование петрология расслоенных трапповн:-: ш.трузи;:, состава флкпдной фазы в породах, распределения в них изотопов благородных газов и свища. Полученные материалы еошли е качестве составной части в рекоыенауеше прогнозно-поисковые комплексы и послужили основой настоящей диссертационной работы.

Цель работы и основные защищаемые положения;. Осноейой целью работы явилось изучение состава флюидной фазы пород расслоенных трапповкх пнтрузиеое.

Основные э?идшде;;ые. полоаенид:

1. Сравнительное изучение геологии, петрографии и геохимии расслоенных траппоЕых интрузий Норильского района и Таймыра показало, что они имеют много общих'черт строения, химического и петрографического состава, геохимической специализации, однако на распределение рудных компонентов в них влияли разные процессы, что приЕело к резко различным масштабам развития рудной минерализации.

2. Установлена специализация флюидного решила процессов сга-ноЕлендя расслоенных базит-гипербазитоЕых интрузий различной степени никеленосности.

Полученные данные свидетельствуют, что: а) для промыпиенно-

рудоносной интрузии характерна водородная специализация флюидоЕ, которые имеют, вероятно, наложенный характер; б) породы интрузий с непромышленным оруденением содераат существенно азотный или ео-дород-азотинй £люпд, еозмонно, являющийся результатом остывания магматических гззое е раЕногесных условиях; е) для безрудных интрузивов характерен азот-метановый и существенно метановый состав флюида, которые формируются в результате остыезния магматических газов и смешения их с низкотемпературными, еозкозно, ксеногеннкми газа™, заимствованными из вмещающих пород.

3. Обосновывается предположение о существовании закономерной сеязи кецпу механизмом становления базит-гппербазптоЕых интрузий, флюидным реппмок процессов их формирования и степенью их рудоносно с та.

Высокая летучесть водорода, поддергивающаяся на протяжении всего магматического этапа формирования интрузива за счет приено-са восстановленных флюидов, способствует базит-гипербазитоЕОму расслоения расплава. Мзссиеы, где интенсивно прояЕлен этот процесс, являются прсмышленко-рудоносными. ^эссиеы, при формировании которых флюиды подверглись окислению на магматическом этапе или расплавы их были дегазированы, сформировались преимущественно ьслед-стши кристаллизационной дифференциации. Такие кассиЕы содераат бедное орудепение или Еообце не несут сульфидной минерализации.

4. Состаь флюидной фазы пород мо::сет быть использован б качестве нового поискоеого критерия на богатые ыедно-никелевые руды.

Научная новизна:

- показана эеолюция флюидного режима формирования Промпте н-но-шшеленосных расслоенных траппоЕых интрузивов;

- выявлены различия флюидного режима расслоенных траппошх интрузиЕОЕ с разными механизмами становления и разной степенью рудоносности;

- изучены распределения изотопое свинца, гелия и аргона в никеленосных траппоЕых интрузиях.

Практическая значимость работы. В результате проведенных исследований ЕыяЕлена специализация флюидного режима процессов ста-ноЕления расслоенных траппоЕых интрузий, устаноЕлено, что она закономерно связана с механизмом их становления и степенью рудоносности. Определен ряд петролого-геохимических критериев, которые

_позволяют с высокой степенью.надежности._судкть_о перспективах промышленной рудоиосвостк накеленосных интрузивоЕ. Уточнены перспективы щцселекоскэсти ряда интрузивоЕ Центрального и восточного Таймыра. i.ia те риалы, изложенные е диссертации, использованы при составлении окончательных отчетов по темам J¿ 847 "Оценка перспектив ни-келеноскости Центрального Таймыра", номер государственной регистрации 16-84-ЬаД; Ь-ь/87 "Изучение ореолов и потокое рассеяния рудопрояьлений таймырского типа", номер государственной регистрации 16-87-86/х; У' 001 "Разработать эффективные прогнозно-поисковые комплекса на никель на севере Красноярского края", номер государственной регистрации 16-87-51/2.

Фактический материал. В осноеу диссертации полонен фактический материал, собранный автором в период с 1984 по IS89 годы, в процессе тематических работ, проводимых гйШОкеангеология НПО "Севморгеология" в Норильском районе, на Центральном и Восточном Таймыре под руководством А.И.Архкпогой, Д.А.Додана и Д.Ь.Ленчука.

Изучение геологического строения объектоЕ проьодилось путем проведения маршрутов, детальной документации и опробования отдельных обнажении и керна буровых скЕажия. и ходе работк было изучено около 500 петрографических шлифов, использовано более 100 количественных определений соотношении минералов е породе, около 200 силикатных и 200 количественных спектральных анализов пород, 180 масс-спектральных анализов гэзое е породах и минералах, около 50 микрохимических анализоЕ еодных Еытяжек из пород, около 50 изотопных анализов свинца пород и руд и 15 изотопных анализов гелия и аргона пород и руд.

Автором проводилась статистическая обработка результатов си-

ТГГ* T/O'TltlnV' Т| Г» ТТ С ТЛ m Т"\ о ТТ Т. tí Т i V ПИП ТТТ» тлг / Т-ЛПГГ1 ттгттт /-> гт? т i í г т< Лпктл»,'«"''!

rfJJUAVW А Jtt ЧуНСЛА V^viAJÍiJXA ailW^lOUXJ V У Jl.l il^lliUnpi^ xi Lj^q г.т^г.ц d-QU —

лизы), a также использовалась программа "Селектор", разработанная в СибГБОХИ под руководством И.К.Карпоьа, для термодинамических расчетов.

Апсобдци^ результатов исследований. Результаты работы докладывались на 1У Всесоюзном совещании "Теория и практика геохимических поисков е современных условиях" (г.Ужгород, 1988), е 1989 г. на Всесоюзных совещаниях "Базитовый магматизм Сибирской платформы и его металлогения" в г.Якутске и "Эндогенные процессы в зонах глубинных разломов" е г.Иркутске, и в 1990 г. на Всесоюзном соие-

- £ -

щашш "Генетические модели, эндогенных рудных формаций" в г.Новосибирске .

Публикации. По теме днссертащи опубликовано 7 работ, включая тезисы докладов. Кроне того, фрагменты диссертации изложены в трех заключительных отчетах по темам НИР.

Объем и структуру диссдртздая. Работа объемом 492 страниц состоит из введения, Б глав и заключения, сопровождается 25 таблицами и 30 шшострацйями. Список литературы насчитывает Т5 названия.

Диссертация выполнена во НШОкеангеология НПО "Сешоргеоло-гия" и на кафедре петрографии ЛГУ под руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора Н.Ф.Шинкарева, которому автор выражает глубокую благодарность. Автор выражает благодарность докторам геолого-минералогических наук Д.А.Додину, Э.М.Прасолову, без помощи которых на могла бы быть подготовлена данная работа, а также кандидатам геолого-минералогических наук А.И .Архиповой, С.А.Гу-лину, И.А.Натрохину, А.Н.Евдокимову, Г.А.Ковалевой, Л.Г.Травниковой за предоставленные материалы, постоянное внимание и обсуждение работы. Автор благодарит Т.Г.Говердовскую, Т.С.Додину, Д.В.Леньчу-ка, Н.Н.Нагайцеву, О.В.Ршова и Т.С.Лобанову за поддержку и помощь в работе.

I. Основные черты геологического строения Таймырской складчатой системы

В строении Таймырской складчатой системы принимают участие осадочные и магматические образования в возрастном диапазоне от ордовика до триаса включительно, кроме того присутствуют небольшие останца меловых отлояений. На иге образования складчатой системы погружаются под меловые осадочные образования Енисей-Хатанг-ского мезо-кайнозойского прогиба.

Схема стратиграфического расчленения осадочных толщ Таймыра разработана и изложена в работах Г.А.Ковалевой, Ю.И.Захарова, Г.Н. Старищной, Е.Н.Ленькина, Н.Н.Нагайцевой и других авторов. Отлоге-ния ордовикской, силурийской и девонской систем представлены известняками, доломитами, мергелями и аргиллитами. Отложения среднего карбона венчают разрез глубоководных морских отложений. Оки представлены известняками, которые сиеняатся алевролитана, аргил-

литами и песчаниками весхнего~"карбона"'- нижней-перш г Среди- отло--жений верхнего отдела пермской системы встречаются покровы андези-то-базальтов, базальтов и трахибазальтов. Образования ниянего отдела триасовой системы представлены преимущественно базальтами и туфами основного состава, последние преобладают в верхней части разреза. Туфы сменяются песчаниками, алевролитами и аргиллитами.

Дрибрежно-морские отложения доминируют вплоть до верхнего отдела триасовой системы. Среди отложений меловой системы встречаются морские а континентальные угленосные образования. В современных депрессиях и речных долинах развиты отложения четвертичной системы.

Главной чертой тектогенеза Таймырской складчатой системы является то, что ее формированию не предшествовала геосинклинальная стадия (Ю.Е.Погребицкий, 1971). Ее тектогенез является результатом активизации платформенных движений. Территория Горного Таймыра, к которой относятся исследованные участки, является инверсированный прогибом, сформированным карбоно-триасовым тектоническим циклом. В доинверсионную стадию, продолжавшуюся от карбона до перми, область прогиба дифференцировалась по интенсивности опускания. В ней выделились крупные впадины - Западно-Таймырская мульда и Восточно-Таймырский бассейн, разделенные Тарейским валом. В пределах Восточно-Таймырского, бассейна основными структурами яеляются Цент-рально-синклинорная зона, зона флексуры северного борта и Ьырранг-ская антиклинорная зона (южный борт). К последней относятся районы Горного Таймыра, где находятся изученные расслоенные интрузивы.

Эффузивный и интрузивный магматизм, интенсивно проявившийся в поздней перми - раннем триасе на территории Горного Таймыра, большей частью совпал по Бремени проявления с траппоЕым магматизмом на территории собственно Сибирской платформы, однако продолжался несколько дольше. Эволюция магматизма во времени привела к формированию на Таймыре ряда интрузивных комплексов в следующей последовательности: позднепермский тарисеймитаринский трахидолерито-вый и ранне триасовые: быррангский долеритовый, боотанкагский пик-рит-габбро-долеритовый, дебакатаринский анкарамит-габбро-долерито-вый, верхнетаймырский субщелочных габбро-долеритов и дакаробигай-ский сиенитовый. Интрузии Боотанжагского и Дебакатаринского комплексов являются никеленосннии. Среди них встречаются крупные расслоенные базит-гипербазитовые интрузивы, с которыми связано вкрап-

ленное и сплошное сульфидное медно-никелевое орудчнение.

В качестье объектоЕ изучения Еыбраны деэ наиболее крупных из известных на Таймыре никеленосных интрузива - Боотанкагский и Ту-лай-Кирякский.

Геология, петрография, петро- и геохимические особенности исследованных интрузиеое

Боотанкагский интрузцЕ находится на южном склоне хребта Бырран-га, на Центральном Таймыре. Он образует сложное ветвящееся в плане и е разрезе магматическое тело. Залегание от субгоризонталького пологосекущего до крутопадаюцего. Максимальная известная мощность составляет около 100 к, ширина полосы оокажений - до 2,5-3,0 км, протяженность - до 7,5 км. Разрез снизу ЕЕерх представлен: такси-тоеыми габбро-долеритами с линзами или шлирами пикритоных габбро-долеритоЕ, троктолитоЕыми габбро-долеритами, олиекноеыми и оливин-содержащмли габбро-долеритами, пегматоидныш габбро-долеритами и габбро-диорптамк. К нижним частят/, разреза приурочены Екрапленные, а месташ и сплошные сульфидные руды незначительной мощности.

Проявление кислотно-осноеной дифференциации в целом в массиве и е отдельных группах пород Еыра;:сено в антогонизме сидеро- и халькофилъных элементов, с одной стороны, и литсфыльных (за исключением калия), с другой. Калий проявляет наиболее тесные связи с медью и никелем в группе рудоносных пород, а также с трехвалентным делезом и серой е суммарной Еыборке. Ыедь, никель и кобальт в рудоносных породах наиболее тесным образом сеяззны с трехвалентным железом, а также с серой и суммой летучих компонентов. В эту же ассоциацию, но несколько особняком входят хром, магний, двухвалентное железо и марганец. Вероятно, существование такой ассоциации означает, что в распределении рудных компонентой наиболее важную роль играли наложенные процессы, относящиеся к позднемагматичес-кой или иной стадиям, которые воздействовали на нижние дифференци-аты интрузии.

Результаты факторного анализа дают основание считать, что в

ходе кристаллизации массива проявилось деэ тренда дифференциации:

I. КРеЪе^ П Си Б N1 Со~~А1 Са 51 Р и 2. А1 Са М Со*»

2 Ъ

ТЧ Р Ке К мп Е"е Ре Си в . Первый тренд проявлен при кристаллизации большей части массива (от шкритовых до олибинобых

""и "оллЕлнсоде второй - с начала кристалли-

зации олиейнеодержащих габбро-долернтое.

Тулай-Кирякскик интрузиЕ обнажается е пределах одноименной возвышенности е 50 № восточнее Таймырского озера. Он имеет форму пластины, постепенно выклинивающейся к востоку, максимальная мощность е западной части составляет около 500 м. По простиранию он прослЕлИЕается на расстояние до 20 км. Исследование внутреннего стрс-зния интрузага позеолило установить, что в нем снизу вЕерх выделяется тр:: зоны: I - основных ультраыафитов (шкраты и шрис-геймпты) и меланогзбброидов (горнблендиты, оливиновые и гиперстен, вые меланократоЕые габбро) мощностью около 150 м; 2 - габброид-ная (оливиновые и гиперстеноЕые меланогаббро, габбро и феррогаб-бро) мощностью около 150 м; 3 - габбро-лейкогабброидная (габбро, гранофироЕые и ам&иболоЕые лейкогаббро) мощностью до 200 м. Для кандой из зон характерна расслоенность, то есть массив относится к ритмично расслоенным. В нижней часта разреза находится несколько горизонтоЕ вкрапленных еулъ;Хчн::х руд, а е нижнем окзоконтакте -мелошадде халькопирит - п::рротд:.ошб прожилки. Кислотно-основная дилере :щваш:я ксг.более г.птепспЕко пр:яЕлена е ультреалафитах, где связанные поло-лтельнщли :;оэффкцаента1.и корреляция сидерофелыше и хвлькофильнне элекентц иге от значимые отрицательные коэффициенты корреляции с ллто^илъншд! элемента:;:!. Трьхваленткое пселезо ьходит е ассоциацию лптофплоЕ, где тесню сеязсно натрием, калвем, кремне-клсдотой и алжпшем. Будние элеьсеатк е ультрамафитах и иеланома-фитах сЕязаны полопштельными сеязямк, е первую очередь, с магнием, хроыог.: п. серой, что иллюстрирует приуроченность сульфидной генерализации к некххиешца: высококагнегаапьнш породам. В габбро, фер-рогаббро и лейкогаббро эти сеязи распадаются. Результаты факторного анализа иллюстрируют сложную историю эволюции расгагаЕа. Во время кристаллизации пород I зоны и, вероятно, нижнего ритма 2 зоны (.олиЕиноные меланогаббро-габбро) проявился боуэноЕский тренд дифференциации: Fe2 Mg Ti Fe5 Cu Ni S Co Cr^-Al Si Ca Ha . При кристаллизации Еторого ритма (габбро-феррогаббро) 2 зоны тренд эеолюции расплава меняется на следующий: Ca Mg Mn Со Сг Ni **■ к Na Si Ti Fe Fe5 A1 s . После кристаллизации феррогаббро кристаллизуются породы 3 зоны. Тренд дифференциации вноеь меняется на боуэновский, что приводит к формированию в кровле массива лейко-

- Ю -

крагошх габбро.

В качестве "положительного" эталона рудоносности для исследования была выбрана проыышеннорудоносная Верхняя Талнахская интрузия, а в качестве "отрицательного" - безрудная Нижнефокинская интрузия, которые находятся на северо-западе Сибирской платформы, в Норильском промыпиенном районе.

Верхняя Талнахская и Нижнефокинская интрузии е геохимическом плане характеризуются положительной специализацией на магний, калий, никель, кобальт и хром и отрицательной на кремний, натрий, ванадий, цирконий, иттрий, стронций, титан. Верхняя Талнахская интрузия, кроме того, положительно специализирована на медь, серу и платиноиды (Додан и др., 1982). Она локализована в месте пересечения Норильско-Хараелахской зоной глубинных разломов юго-западного фланга Хараелахской мульды и представляет собой ветвящийся пучок тел пластообразной формы. Общая длина превышает 15 км. Мощность полных разрезоЕ различных ветвей примерно 200-250 м. Верхняя Талнахская интрузия сложена ^снизу вверх): контэктоеыми долеритами, такситовыми, пикритовыми, олиеиновыми , оливинсодержащими и бе золиви-новыми габбро-долеритами, габбро-диоритами и различными породами диоритоидного состава. В нижней и верхней частях интрузии встречаются тела пегматоидяых лейкогаббро. К контактовым, пикритовым и так-ситовым габбро-долеритам приурочены горизонты вкрапленных и про-жилково-вкрапленных руд, к придонным частям интрузии и экзоконтах-там - жилы сплошных руд.

Петро- и геохимические особенности Верхней Талнахской интрузии подробно-освещены многими авторами (А.И.АрхипоЕа, Д.А.Дрдин, О.А.Дюкиков, В.В.Золотухин, И.А.Наторхин, В.В.Рябов и др.). Анализ статистических связей элементов показал проявление двух трендов магматической дифференциации в ходе формирования массива: I (в нижней ультрамафит-мафитовой части интрузива) ?ег*е' Сг К1Со5

Са А1 т! V к и 2 (в верхней мафат-даоритовой

части) Мв Са А1 сг Со Н1 На к ът , а также рудно-мета-

соматического процесса Са А1*-<-5 К1 Со Си Ре' . Согласованное поведение трехвалентного железа и всех рудных элементов, вероятно, отражает перераспределение последних на позднемагматической или постмагматической стадиях (Додан и др., 1987).

Нижнефокинская интрузия находится на западной окраине Нориль-

ской мульды. Она представляет собой пластообразное тело. Общая мощность интрузии составляет около-140 м,большая-ве-часть_( 115 -м)~~ сложена пикритоЕыми и троктолитовыми габбро-долеритами. В верхней части интрузии находятся горизонты оливиновых и кварцевых долери-тов. В Еерхней и средней частях интрузии имеется несколько тел пегматоидных габбро, их суммарная мощность около 10 ы. Изучение статистических связей показало, что элементы ассоциации двухвалентное делезо, магний, никель, хром и кобальт имеет значимые отрицательные коэффициенты корреляции с элементами ассоциации натрий, Г2С!Д!£зеи, кальцай. "Ладь и ванадий связаны с трехвэлентвнм зелезо:.;, которое Бадет себя индифферентно по отношению к другим петроганным элементам. Тренд дифференциации интрузива: (Ре2 )**■ На АХ Оа.

Методика исследования состава газогой фазы пород

В работе использована методика валового анализа газового состава йдекляух т.™:гро5тжзчвш12, как наиболее корректная для оценки фятдкого режиме! процессов формирования пород ($.А.Летников, 1980). Газы извлеклись из образцов весом 1—5 г посредством их мехйнкческоро разрупеадя при комнатной температуря з вксоковакуум-ноаг (1С"' км рт.с?.) приборе з ягатовой ступке. Даядение взделя«>-тахся при дробдяппи газов измерялось термопарнкм закуукметром. ¡•Захрохгь'лчгскаЗ ал&хз газе проводился на омеггтрояном масс-спектрометре ИП1С-2А. Касо-оя5ктры регистрировались с жк/оцью электронного саыопащущаго потенциометра. На установке возможно определение следующих компонентов Н„ , СО, С!Т,,СС„ .ТТ„ , О, , аг , Н» ,

^ ^ С г'. £

! • с:гно-::'те;л>»ак случайная огалси-.а ои-^дйлонпй содержали;! сс, со2 ,и2 , ,д2 составляет в интервале концентраций 100-70$ об. - 4$, 70-30$ об. - Ю$, 30-10$ об. - 20%, 10-50$ об. - 30$, 1-2$ об. - Ю0$; аргона и гелия 0,5-0,9$ об. -20$.

Состав газовой фазы пород расслоенных грапповых ПКГруЗйЕОВ

Главной отличительной чертой газовой фазы Зерхнеталнахского интрузива является Еысокое содержание водорода в породах расслоенной серии (20-95$ об.). Важным компонентом является такяе азот

(2-60/5 об.), остальные обнаруженные газы - метан, его гомологи, углекислый газ, аргон и гелий играют подчиненную роль. В целом состзе гэзое б породах расслоенной серии можно охарактеризовать как азот-бодородный или водород-азотный. Максимально еодородом обогащены прикроЕельные части интрузиЕа (до 68-97$ об.), сложенные обычно габбро-диоритами, и пикритоЕые габбро-долериты, не измененные наложенными процессами. Здесь же отмечаются и максимальные содержания гелия (десятые доли, до 1$ об.). В тзкситоеых габ-бро-долеритах и лейкогаббро содержание Еодорода резко падает до 30 и 5$ об. соответственно, содержание азота колеблется от 23 до 48$ об., метана - от первых процентов до 33$ об., появляется углекислый газ - до 15 и 30$ об. соответственно. В сплошных сульфидных рунах содержание водорода колеблется от 10 до 80$ об. , углекислого газа - от 0 до 26$ об., азота - от 30 до 60$ об. Содержание метана е рудах обычно не превышает 10$ об., гелия и аргона достигает 1-1,5$ об. Породы фланговых разрезоЕ также имеют водородный и азот-водородный составы газовой фазы.

Изучение еодных вытяжек из пород Верхней Талнахской интрузии показало, что для центральных лолнодифуеренцироЕанных разрезоЕ характерен калий-натриевый гидрокарбонат-хлоридкый состаЕ жидкой фазы микроЕключений.

в Боотанкагской и некоторых других интрузиях с непромышленными запасами Екрапленных, а иногда и маломощных сплошных руд, состав газовой фазы пород существенно азотный. В породах расслоенной серии от пикрцтоЕых до олиЕинсодержащах габбро-долеритоЕ его содержание незначительно падает ЕЕерх по разрезу от 89 до 83$ об., а Еодорода увеличивается от 6 до 14$ об. Содержания метана и углекислого газа не превышают перЕых процентоЕ объема. в такситовых габбро-долеритах уЕелтнается содержание азота - до 94-96$ об. Содержание водорода составляет 1-2$ об., метана и углекислого газа - 0-4$ об., гелия - не превышает тысячных долей $ об. Состав водных вытяжек из пород Бооташсагскоп интрузии е целом аналогичен таковому Верхней Талнахской интрузии.

В 1~И:жнефокпнекой безрудной интрузии Еедуцим компонентом газовой фазы является метан. В ппкритоЕых и троктолитоеых габбро-долернтгх он составляет 53-93$ об. , азот - от 3 до 30$ об. Характерно также присутствие этана и бутана в пикритовых габбро-доле-

ритах (до 1$ об. в суше) и отсутствие значимых количеств углекислого газа ео Есех породах. Содержание Еодорода-увеличивается от 2-5$ об. е шкритах до 13$ об. в кровле интрузии. В габбро-пегматитах газоЕая фаза существенно метановая (94$ об.) с незначительной примесью азота и Еодорода. 2идкая фаза микровключений пород Ниянефоклнской интрузии имеет преимущественно натрий-калий-гидрокарбонатный состав.

Пикритоше габбро-долериты интрузии Тулай-Киряка имеют существенно метановый состав газовой фазы (метан 60-60% об., водород - 10-30$ об.; азот около 10$ об.). В оливиновых и олишнсодеряа-щих габбро газовая фаза состоит преимущественно из водорода (.60% об.), а также равных количеств азота и метана (по 20$ об.). Мела-нократовые гиперстеноЕые габбро имеют существенно метановый состав газовой фазы 160-70$ с б.) при приблизительно раиных содержаниях азота и водорода (по 15-20$ об.). В кровле интрузии, сложенной гранофировыми и амфиболоЕыми лейкогаббро состав газов существенно водородный (73$ об.) с азотом (20$ об.) и незначительным количеством метана, гелия и углекислого газа. Водные еытяжки из Есех типое пород интрузии Тулай-Киряка имеют сложный состав: кроме калий- и натрий-ионов ьажными (а иногда и преобладающими) компонентами являются магний- и кальций-ионы. Анионный состав - гидрокарбонат-сульфатный с хлором и часто - фтором.

Для выявления природы фиксируемых составов г&зоеой фазы пород было проведено моделирование флюидного регоима с помощью про-1раммн "Селектор". Моделирование производилось в интервал?, температур Ю0-1300°С для давлений I и 5 кбар для всех главных типов пород, встречающихся в расслоенных никелекссипх интрузиях. Расчет производился для двухфазной системы порода-газ, вода учитывалась только в газообразном состоянии (пар).

Полученные результаты позволяют говорить, что кэ. ранвемагмз-тачесгогл "этапе формирования интрузивов б равновесных условиях преобладают восстановленные флюиды. При температурах 1200-1300°С ведувдми компонентами яеляытся вода, иодорзд и сегошдород (в случае наличия серы). При более низких температурах на собственно магматическом этапе в число иедущих компонентов входит также углекислый газ, но его содержание меньше, чем содержания Еодорода и сероводорода. На шзднемагматическом этапе, начиная с температуры

750-850°С, флюид состоит преимущественно из воды и углекислого газа, т.е. является окисленным. При давлении I кбар на постмагматическом этапе (начиная с температуры 200-300°С), а при давлении 5 кбар - с 400-450°С, содержание окисленных компонентов в газовой фазе, равновесной с породой, резко падает. Ведущим компонентом становится азот. Таким образом зафиксированные в промышленно-р^до-носной интрузии существенно водородные и азот-водородные составы газовой фазы являются, по-видимому, неравновесными. Водородные составы газовой фазы могут сформироваться в породах, вероятно, в результате привноса водорода извне на протяжении всего формирования интрузива.

Существенно метановые и азот-метановые составы также не могут образоваться в условиях равновесия с породами основного-уль-траосноЕИОГО состава. Их формирование происходит, вероятно, в результате наложения низкотемпературных газов на позднемагматичаском или пост-магматическом этапе, так как водно-метановый флюид (неравновесный с породой) устойчиЕ при давлении 5 кбар и температурах ниже 700°С. Источником такого флтда могут быть терригвнные породы, что косвенно подтверждается высокими содержаниями этана и бутана е породах Ншшефокинской интрузии. При этом расплаЕ, вероятно, был дегазирован, поэтому наложенные газы определили состав газовой фазы пород.

Существенно азотные составы могут быть проинтерпретированы как равновесные, так как азот является ведущим компонентом газовой фазы равновесной с породой при низких температурах, сопоставимых с температурой извлечения газов.

Изучение изотопного состава аргона и гелия из микровключений показало, что максимальная доля "мантийного" гелия фиксируется в нижних ультрэмафит&х. Доля радиогенного гелия увеличивается от ультрамафатоЕ вверх по разрезу, достигая максимума е прикровель-ных породах, и вниз по разрезу - в тэкситоеых габбро-долеритах и сплошных рудах (е случае их наличия). В Верхней Талналжой интрузии зафиксирована минимальная доля "мантийного" гелия во всех типах пород по сравнению с аналогичными породами других интрузий. Максимальная доля мантийного гелия зафиксирована в породах Боотан-кагской интрузии, породы других массивов занимают промежуточное положение. Распределение изотопов аргона в целом аналогично рас-

пределению изотопоё гелияГПолученные данные позволяют сделать еы-еод, что е услоеиях наиболее близких к "закрытой" системе формировались азотные флюиды Боотанкагской интрузии. Длительный приьнос высокотемпературных водородных флюидов, вероятно, мог создать циркуляцию коровых вод, б которых растЕорены атмосферные газы, что еызеэло обогащение флюидоЕ Верхней Талнахской интрузии радиогенным изотопом гелия и окисленными компонентами е такситах и лейко-габбро.

Флюидный режим и особенности процессов дифференциации траплоЕых интрузивов

Воздействие природных флюидоЕ, которые являются смесью полярных (1^0) и неполярных (Н^, СН^ и др.) компонентов, на пикритоид-ный или базальтоидный расплав может вызвать расщепление последнего на базитовую и гипербазитовую жидкости при условии еысокого содержания восстановленных компонентов, а также ну ини., во флюиде (Безмен, 1984; МаракушеЕ, 1987). Таким образок, формирование уль-траосноЕного горизонта может происходить не только благодаря проявлению кристаллизационной дифференциации, но и ЕследстЕие проявления жидкостной несмесимости. В последнем случае гипабиссальные ба-зит-гипербазитоЕые мэссиеы будут характеризоваться водородным со-стэеом газоЕой фазы, хлоридным составом жидкой фазы микровключений и резким переходом от базитового горизонта к гипербазитоЕому. Эти особенности Верхнего Талнахского интрузива были описаны в настоящей работе и рядом других авторов (Наторхин и др., 1977; Ыараку-шев, 1981; Додин и др., 1982).

При отсутствии приЕНОса восстановленных компонентов в интрузивную камеру флюиды окисляются на магматическом этапе формирования массива и жидкостная несмесимость в базит-гипербазитовых расплавах, вероятно, не проявляется. Большинство безрудных и содержащих бедное оруденение гипабиссальных интрузий Таймыро-Норильского региона (в том числе, Нижнефокинская и Боотанкагская) имеют постепенные переходы между олиеинобыми и пикритовнми долеритами, обусловленные, вероятно, преимущественно кристаллизационной дифференциацией магмы. Тулай-Кирякский интрузив имеет сложный состав флюидной фазы пород, е которой преобладают фторотипные компоненты (эо и Р 2) над хлоротипными. Возможно, с этим связана повышенная желе-2

зистость этого интрузиЕа, так как в результате отделения фторолш-ных компонентов от расплава происходит его обогащение железом относительно магния (Маракушев, 1988).

Приведенные выше данные позволяют считать, что водородная специализация флюидной фазы пород никеленосных интрузий, в том числе их верхних горизонтов и флангов, что особенно важно для оценки невскрытых и слабо эродированных массивов, является положительным . поисковым критерием на богатые медно-никелевые руды.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Газовая фаза некоторых глубинных магматических пород. - В сб.: Нефтегазообразование на больших глубинах. Тезисы докл., М., 1986, с.499-500 (совместно с Л.Г.ТравникоЕОЙ).

2. ГазоЕая фаза интрузивных пород как критерий их рудоносно-сти. - В сб.: Теория и практика геохимических поисков. Тезисы докл., М., 1988, с.101 (совместно с Л.Г.ТравникоЕой).

3. Состав газовой фазы в породах никеленосных интрузий. - В сб.: Геохимия а минералогия рудных формаций Норильского региона. Л., 1988, с.59-61.

4. Эффективные прогнозно-поискоЕые комплексы на медно-нике-левые руды и их роль в расширении минерально-сырьевой базы страны. - В сб.: Никеленосность базит-гипербазитовых комплексов Норильского района. Апатиты, 1988, с.25-29 (совместно с Д.А.Доди-ным, Т.С.Додиной, Б.М.Бевзюком, Ю.А.Семиным, Л.Г.Суховым).

5. Флюидная фаза баэптов и медно-никелевых руд северо-запада Сибирской платформы. - В сб.: Базитовый магматизм Сибирской платформы и его металлогения. Тезисы докл., Якутск, 1989, с.101-102.

6. Флюидный режим зон глубинных разломов. - В сб.: Эндогенные процессы в зонах глубинных разломов. Тезисы докл., Иркутск, 1989, с.46-47.

7. О металлогенической зональности Центрального Тайглыра. -Геология и геофизика, 1989, К Ю, с.36-43 (совместно с А.И.Арха-поеой, И.А.Наторхиным, Л.Г.Павловым).