Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Хлор и фтор в рудно-магматическом процессе

ВАК РФ 04.00.11, Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения

Автореферат диссертации по теме "Хлор и фтор в рудно-магматическом процессе"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ, ГЕОФИЗИКИ И МИНЕРАЛОГИИ

На правах рукописи

БЕРЗИНА Анита Николаевна

ХЛОР И ФТОР В РУДНО-МАГМАТИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ (на примере медно-молибден-порфировых месторождений Сибири)

04.00.11—геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

НОВОСИБИРСК 1992

Работа выполнена в Институте геологии СО РАН

Научный руководитель : доктор геолого-минералогических

наук, профессор В.И.Сотников

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических

наук А.А.Оболенский, кандидат геолого-минералогических наук В.И.Гребенщикова

Оппонирующая организация: Институт геологии и геохимии

УрО РАН ( г.Екатеринбург )

т у Г- ' /

Защита состоится / " Г,е/.У ¿> /О-' 1992 г. в -О час. на заседании специализированного совета Д 002.50.05 при Объединенном Институте геологии, геофизики и минералогии СО РАН, в конференц-зале.

Адрес: 630090, Новосибирск-90,Университетский пр.,3

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОИГГиМ СО РАН.

о "-1

Автореферат разослан " " 1992 г.

/

Ученый секретарь специализированного

совета д.г.-ы.н. Ф.П.Леснов

ВВЕДЕНИЕ

На основании изучения соотава фтор- и хлорсодержащих минералов - биотитов и апатитов и экспериментальных данных по синтезу этих минералов рассматриваются особенности флюидного режима при формировании медно-малибден-порфировых месторождений. Объектами исследования являлись три группы месторождений юга Сибири, характеризующихся разным соотношением меди и молибдена в рудах: молибденово-медное Ак-Сугское ( Северо-Восточная Тува ), медно-молибденовое Жирекенское и молибденовое Шахтаминское ( Восточное Забайкалье ), а также четыре молибденовых рудопроявле-ния центральной части Станового хребта ( Оконон,Днвок,Джеллнда-кан, Бадис ).

Актуальность проблемы. Одной из важнейших проблем в рудо-образовании в настоящее время является исследование особенностей магматогенного флюидного режима, особенно геохимии фтора и хлора, активно влияющих на развитие и продуктивность рудообразу-ющих процессов. Параметры режима летучих компонентов во многих случаях являются определяющими при разработке отдельных элементов геолого-генетических моделей рудообразукцих систем.

Медно-молибден-порфировые месторождения являются важнейшим источником молибдена, меди и рения. Они также содержат значительные запасы золота, серебра и других металлов. Этим и обусловлен повышенный интерес к месторождениям медно-молибденовой формации.

Цель и задачи работы. Цель работы состояла в изучении флювдного режима формирования гранитовдов медно-молибден-порфировых месторождений. Из летучих компонентов особое внимание уделялось фтору и хлору. Эти элементы встречаются в достаточном для изучения существующими методами количестве во многих породообразующих в акцессорных минералах; они являются важнейшими элементами-минерализаторами, обусловливают перенос и концентрацию рудного вещества. На месторождениях медно-молибденовой формации эти элементы во многом играют определяющую роль в развитии эндогенного процесса.

В процессе работы решались следующие задачи: I) изучение содержаний фтора и хлора в биотитах и апатитах гранитоидов ме-дно-молибден-порфировых месторождений и рудопроявленизЧ;

2) расчет физико-химических параметров формирования гранитоидов на основе полученных результатов по концентрациям фтора и хлора в минералах и имеющихся экспериментальных данных; 3) сопоставление режима летучих компонентов при формировании гранитоидов рудоносного ( штоки.дайки ) и вмещающего ( вдутота ) комплексов; 4) изучение особенностей газового состава магматогенных и рудо-образугацих флюидов.

Защищаемые положения.

1. Установлена тенденция снижения роли хлора и возрастания фтора в процессе дифференциации магштического расплава. Магната ты вмещающих плутонов и рудоносных порфировых комплексов характеризуются самостоятельными линиями эволюции режима флюидов.

2. Развитие рудоносного порфирового комплекса происходило в условиях повышенной активности хлора.

3. Полученные физико химические параметры ( Т, %(я/%р » £ НС1^НР ^ магматогенного флюида, сосуществующего с биотитом

( апатитом ) разновозрастных порфировых магматитов, подтверждают полиритмичное развитие рудоносных порфировых комплексов.

4. Сравнительный анализ особенностей летучих в магматогенных флюидах, сопровождающих порфировые магматиты на уровне рудоотложения, и рудоносных растворах свидетельствует о параге-нетическом характере связи оруденения с этими магматическими образованиями.

Научная новизна и практическая значимость. В работе впервые для большой' группы медно-молибден-порфировых месторождений страны детально рассматривается эволюция хлора и фтора в рудно-магматическом процессе. Эволюция летучих компонентов анализируется по всем магматитам медно-молибденовых месторождений, включая как фанеритовые гранитоиды крупных вмещающих плутонов, так и порфировые образования рудоносных магматических комплексов. Это позволило провести сопоставление флюидных режимов на разных этапах развития рудно-магматических систем и наметить признаки, характеризующие продуктивные магматиты.

Подтверждена установленная геологически петрогенетическая автономность рудоносного порфирового магматизма относительно гранитоидов вмещающих плутонов, что имеет важное значение для прогнозных и поисково-оценочных целей. Проведена оценка возможных связей рудно-гетасоматических образоганг;! с :1аг:пт:'.Ч'.:о:;ГаМ:, '

Даш рекомендации по использованию содержаний и распределения фтора и хлора в биотитах и апатитах при оконтуривании рудоносных зон.

Апробация работа и публикации. Результаты исследований докладывались на Всесоюзном совещании "Термобарогеохимия эндогенных процессов" (Благовещенск,1984), 711 Всесоюзном совещании "Тормобарометрия и геохимия рудообразующих флюидов" (Львов, 1885), 1У региональной конференции колодах ученых "Геохимия, и рудоносное ть магматических.метаморфических и осадочных :сс:лт-лексов Дальнего Востока и Сибири" (Владивосток,1987), конференции молодых научных сотрудников "Геохимия и геофизика активизированных областей Восточной Сибири" (Иркутск,1988), школе-семинаре молодых ученых з специалистов по поисковой минералогии (Алушта,1988). По теме диссертации опубликовано 13 работ.

Фактический материал и методы исследования. Работа выполнялась с 1983 г. в лаборатории рудно-магматических систем в соответствии с планами НИР ОШТиМ СО РАН. Её основой послужил материал, собранный автором в 1983-1986 гг. на Ак-Сугском, Ни— рекенском .Шахтаминском месторогздениях, а также использован фактический материал, полученный ранее сотрудниками лаборатории по рудопроявлениям Станового хребта.

Результаты исследований базируются на анализе геологических данных, петрографическом изучении шшфов, рентгеноспектра-льном анализе распределения фтора и хлора в апатитах и биотитах гранитоидов,эксплозивных брекчий н мвтасоматитов, изучении газово-гидких и расплавкых включений. Определение фтора и хлора ПРОВОДИЛОСЬ На приборах Л\Л-5А и СатеЪах-Ш.сго.

Объем -работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения и приложения. Она содержит 215 страниц машинописного текста, 53 рисунка, 19 таблиц и список литературы, еклю-чагаций 94 наименования.

Отбор материала и интерпретация полученных результатов по месторождению Ак-Суг проводились совместно со старшим геологом Тывинской ГРЭ Г.И.Добрянским. В подготовке проб к анализам, выделении из них монофракций принимали участие Т.Я.По-тапьева и Ф.Ф.Плечков. Фотографии шлифов и включений выполнены С.Г.Моториным. При составлении программ для расчета физико-химических параметров на ЭВМ автор пользовался консультациями

к.г.-м.н. Л.В.Миловой. Микрозондовые анализы выполнены с помощью Е.Н.Нигматулиной и Л.В.Усовой.

Всем вышеперечисленным сотрудникам автор выражает свою признательность за оказанную помощь. Особую благодарность за постоянное внимание, помощь в работе и критическое обсуждение результатов автор выражает научном руководителю - доктору геол.-шш. наук, профессору В.И.Сотнихову.

Глава I. ФТОР И ХЛОР В ГРАНИТОИДНЫХ РУДНО-МАГЫА.ТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ( Краткий обзор ). МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Изучением флюидного режима формирования гранитовдов различных геохимических типов с использованием состава фтор-, хлореодержащих минералов занимались многие исследователи -И.Н.Еушяков, В.В.Холоднов, М.А.Коржинский, Ю.П.Трошин, В.А.Тру-нилина и др. Что касается оценки флюидного режима формирования гранитовдов медно-молибденовых месторождений, то по месторождениям страны такие данные единичны ( Бушляков И.В.Долоднов В.Д., 1986 ; Сотников В.И. и др.,1977 ; Тропган Ю.П.,1978 ). Для зарубежных месторождений подобные исследования представлены шире С .Gunow J.,Ludington S.,L:uiioz J.L.,1930; Jacobs D.G., Parry W.Т., 1979;Taylor H.P. ,1983; Tsusue A. .liedaohi M., Hashimoto Ii. ,1981 И др. ). ■

В главе подробно рассматриваются экспериментальные данные по р-онис1-он обмену в биотитах и апатитах ( Коржинский Ы.А. ,1981, Kiinoz J.L. (Ludington S.D., 1974; I.'-unos J.L. .gwenson

a.,1981; v/ones d.r.,1972 и др.)■ на основании которых проводилась оценка флюидного режима формирования гранитоидов, в частности расчитаны параметры ?НС1/%р , %С1/% 0 » fHP/fH о » Т ( по биотитам ); , ^есх/хн2о • zh!/xk2o ( по2апа-

титам ). В автореферате в основном рассматриваются параметры %ci^fHPH-^ci^Hi1 » так как по гаш наиболее четко выявляются различия между гранитоидами плутонов и порфировыми породами рудоносного комплекса.

Кратко описана методика отбора материала для исследования и обработки результатов анализов.

Глава II. АК-СУГСКОЕ МОЛИБДЕНОВО-МЕДНОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ Т.И.Добрянскии (1988) выделяет на месторождении три ин-

трузивных ритма: I - габбро.диориты, кварцевые диориты, тонали-ты и плагиограниты; II - кварцевые диоритовые порфириты, пор-фироввдные тоналиты, кварц-плагиоклазовые порфиры I и II фаз; III - гранодиориты,граниты,аплиты ( породы по ритмам приведены в возрастной последовательности ). Породы I ритма слагают крупный Ак-Сугский массив. С порфирами II ритма связано прожилково-вкрапленное оруденение.

Апатит довольно широко распространен во всех интрузивных породах месторождения. Он образуется в основном на позднемагма-тической стадии ( Т = 400-600 0 по газово-жидким включениям ).. Основная масса апатитов тлеет существенно фтористый состав. Содержанке фтора в апатитах гранитоидов составляет 1,5-3,3 %, в гидротермально измененных породах достигает 3,5-3,7 %. Концентрация хлора варьирует от 0,14 до 1,3 %, в измененных породах снижается до 0,04-0,05 %. Наибольшим обогащением хлором при относительно пониженных концентрациях фтора характеризуются апатиты из пород ранних фаз каждого ритма.

Результаты расчета х^/Хщ, во флюиде, сосуществующем с апатитом приведены на ряс. I. В целом от ранних фаз к поздним довольно отчетливо прослеживается тенденция снтжен^я -^нсх^НР. По эвслю:;н;: этого параметра во флюиде в процессе магматической дифференциации выделяются три области, соответствующие трем указанным выше интрузивным ритмам. Начало каждого ритма характеризуется более высоким хнс1/2нр по' сравнению с завершающими фазами предыдущего ритма.

Рудоносный комплекс подразделяется на два ритма. Его развитие проходило в условиях относительно повышенной роли хлора по сравнению со вмещающими гранитоидами плутона. Особенно это проявилось для гранитоидов III ритма,•параметры ^сх^нр Для которых превышают аналогичные для более основных пород вмещающего плутона. Для пород II ритма рассчитанные значения хнс1^хнр » оче_ видно, занижены. В этих породах широко проявились гидротермальные изменения, которые вызвали увеличение содержаний фтора в апатитах ( и, соответственно, снижение расчетной величины хнс]/хнр)*

Обогащение ранних порций магматогенного флюида НС1 с последующим снижением его роли и возрастанием нр фиксируется в зональном распределении фтора и хлора в зернах апатита. Как правило от центра к периферии возрастают содержания фтора, снижаются

3.0

га -

1,0 0.5

РдХнсе/Хнг

П

о а

о ^ В

N

1 г 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 15

Рис. I. -^нсз/^яр фляида»сосуществующего с апатитом из гранитопдоЕ месторождения Ак-Суг.

Апатит из: а) вмещающих пород, б) гранитовдов рудоносного комплекса, в) гидротермально измененных пород. Вмещающий плутон: 1-габбро, 2-диориты, 3-кварцевые диориты I, 4-кварцевые диориты II, 5-тоналити, 6-плагиограниты; рудоносный порфировый комплекс: 7-квардевые диоритовые порфирита, 8-тоналиты порфировидные, Э-порфзфы I, 10-порфяры II, II- гранодиориты, 12-граниты, 13 -аплиты

хлора.

Параметры, рассчитанные с учетом состава метасокатически преобразованного ( новообразованного ) апатита, свидетельствуют о повышенной роли фтора в метасоматизируящих растворах по сравнению с флюидами, сосуществующая с апатитам порфировых .магмати-тов.

В результате шлроко проявленных па месторождении метасома-ткческих процессов, темноцветные минералы в значительной степени преобразованы. Вследствие этого биотит здесь является менее информативным, чем апатит. Для выявления различий в магматогенных флюидах мевду гранитоадамд рудоносного и вмещающего комплексов использовать биотит сложно, так как небольиое изменение минерала сказывается на содержании в нем фтора и особенно хлора.

Глава III. Ш5РЕКЕНСК0Е ВДНО-МОЛИБДЕНОВОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ.

В строении рудного поля участвуют породы двух иагиатичес-ких комплексов: нижнемезозойского амананского ( плутон ) и вер-хнеыазозойского жкрекенского вулканоплутонического ( Сотников

В.И. п др. ,1977). Акапанский ксглплекс ка месторождении представлен гранитакя а граноднорнтами, отрекенскжй (рудоносный) - келкозернвстыми гранитами I, мелкозернисты!® гранитами II п гранЕт-порфзрает ( в возрастной последовательности).

Содсрглния фтора в биотитах месторождения от 0,67 до 2,45 %, хлора- от 0,03 до 0,22 %. Рассчитанные параметры кагмато-геппых флетдов ( %с!1/':Гнр> -2 ). если нх рассматривать в возрастной последовательности формирования кагматитов, подтверждают точку зрения о возможности выделения на месторозденнв двух каг.татическЕХ кошиексов ( ргс.2 ). Температуры кристаллизации

Рис. 2. ^нсх^^нр флюида, сосуществующего с биотз-том из гранитопдов 2ире-кенского месторождения. Вмещающий плутон:

1 - граниты амананского комплекса;

гнрекенскнй рудоносный комплекс:

2 - мелкозернистые граниты I, 3 - мелкозернистые граниты II, 4 - гранит-порфиры , 5 - эксплозивные брекчии, 6 - калишпатизи-рованные гранитоиды, 7 -аргиллизированные гранитоиды

(рассчитанные с учетом состава биотита) возрастают от 550-660° для амаяанских гранитов до 730-780° ( мелкозернистые граниты I и II ) и 780-920° ( гранит-порфиры ). Роль нс1 была максимальна при формировании гранитовдов рудоносного комплекса ( особенно в случае гранит-порфиров ).

Увеличение температур кристаллизации и рост нс1 во флюиде при формировании гранит-порфиров отмечается не только по

сравнению с амананскими гранитами, но и с мелкозернистыми гранитами, относящимися к тому же яярекенскоиу комплексу. В то же время при переходе от мелкозерниста* гранитов I к мелкозернистым гранитам II устанавливается небольшое снижение температур кристаллизации и увеличение доли нр во флюиде, что соответствует направленно^ развитию магматического очага. По-видимому, мелкозернистые граниты и гранит-порфиры относительно друг друга имеют элементы определенной петрогенетической автономности, то есть рудоносный комплекс характеризуется полиритмичным развитием (как и на месторождении Ак-Суг).

Роль ш? во флюиде возрастает при переходе от неизмененных гранитоидов местороадения к эксплозивным брекчиям, калишпатизи-рованным и арпшшзированным гранитоидам. По сравнению с кали-шпатизацией процесс аргиллизации характеризуется снижением роли не 1 во флюиде и увеличением нр .

Важную информацию об эволюции магматогенных флюидов дает изучение приконтактовых зон интрузивных тел. С этой целью по профилям изучалось изменение состава биотитов в эцдо- и экзоконтак-тах интрузивов жирекенского комплекса, прорывающих более ранние гранитоиды.

Интервал приконтактового флюидного воздействия интрузивов рудоносного комплекса ограничивается обычно несколькими сантиметрами. Интенсивность флюидного воздействия возрастает в зависимости от масштабов внедрившегося интрузива и проницаемости вмещающей среды. Она заметно усиливается в приконтактовых брек-чированных зонах.

В эндоконтакте внедрившихся интрузивов обычно отмечается обогащение биотита фтором и обеднение хлором, что объясняется, по-видимому, большей дегазацией приконтактовых участков с преимущественной потерей хлора, а также поступлением сюда поздних более фтористых флюидов ( в эндоконтактовых зонах часто проявляется калишпатизация, которая сопрововдается развитием биотита с повышенным содержанием фтора ).

Изменение состава биотитов вмещающих пород в экзоконтак-товой зоне в целом соответствует ситуации, характерной и для ближайшего эвдоконтакта. На некотором удалении от контакта во вмещающих породах иногда фиксируется биотит с аномально повышенным содержанием хлора, что может, вероятно, рассматриваться

в качестве реликтов раннего "хлорного" ореола, сохранившихся после воздействия поздних более фтористых флюидов.

Сосуществующие с биотитом флюиды в эндоконтактовых зонах обычно характеризуются пониженными значениями ^юц/^щ? и %С1/'%0» В случае мелкозернистых гранитов II, по времени приближенных к рудному процессу, иногда фиксируется возрастание около контакта или на некотором удалении. В экзокон-такте преимущественно также отмечается снижение этих параметров относительно вмещающих гранитов на удалении. Но в непосредственном контакте с гранитами II фиксируется рост .

Экзоконтактовое воздействие рудно-метасоматических образований ( кварц-молибденитовые жилы, прожилково-вкрапленные зоны ) приводит к росту в биотите содержаний фтора и снижению хгс-ра. При этом отношение *Усх достигает здесь максимальной величины,снижается.

Оценка интенсивности флюидного воздействия интрузивных образований по фтору и хлору на уровне рудоотлозения свидетельствует в пользу парагене тической связи оруденения с порфировыми магматитами.

Апатиты месторождения характеризуются высокими содержаниями фтора ( обычно 2,5-3,5 % ) и относительно небольшими количествами хлора ( 0,02-0,34 ), только в единичных случаях до 0,85-1,28 %. Данные о режима нс1 . инз? при формировании Жирекен-ского месторождения, рассчитанные на основе анализа апатита, в целом подтверждают результаты, полученные по биотитам. Фжюид, сосуществующий с апатитом гранитоидов рудоносного комплекса, характеризуется повышенными значениями ^нсх^нр ( ргс.З ). Максимальные величины ^сх/^нр зафиксированы для флшда, сосуществующего с апатитом гранит-порфиров. Выявляется полиритмнчное развитие рудоносного комплекса: от мелкозернистых гранитов I к мелкозернистым гранитам II происходит снижение ^нсх^нр » а для гранит-порфиров это отношение вновь возрастает.

Зональное распределение фтора и хлора в кристаллах апатита свидетельствует об обогащении ранних порций флюида НС1 . Поздние порцки флюида были относительно обогащены нр .

Гидротермальный апатит, находящийся в ассоциации с молибденитом, характеризуется пониженными значениями ^нсх^нр • ®лю~ ид, сосуществующий с апатитом периферийной части кристалла, си-

Рпс.З. ^HCi/^HF флвада, сосуществующего с апатптсм из гранитоидов Еирекенского месторождения. 1-5 - усл. обозн. см. на ряс.2,

6 - гидротермально измененные породы ( гидротермальный апатит в ассоциации с ыолибденг-тогл )

а

льно обеднен hci . Для него зафиксированы саше низкие на кас-тороздениз значения xhc:i/xhf . Рудоносный флюид на поздних стадиях был значительно обогащен iip .

Глава 1У. ШШШШСКОЕ МОЛИБДЕНОВОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ

Вмещающими породами для месторождения являются гранито-нды крупного Шахтаминского массива. Массив представлен, в основном, гранодиоритами и гранитами, в меньшей степени более ранними диоритами,диорито-сиенитами, монцодиоритами, габбро. В пределах массива широко распространены дайки и штоки порфировых пород, относящихся к рудоносному комплексу ( Сотников В.И., 1961 ) и представленных главным образом гранодиорит-и гранит-порфирами. Подчиненное значение имеют кварцевые порфиры, лам-профиры, диоритовые порфирита. Большая часть даек характеризуется однородным строением; встречаются и дайки, имеющие зональное строение: от ранних лампрофиров в зальбандах через промежуточные разности пород к гранит-порфирам в центре ( так называемые сложные дайки ).

Все апатиты месторождения - существенно фтористые с постоянным присутствием хлора. Содержание фтора составляет 1,73,5 %, хлора - 0,04-1,62 %. Максимальные концентрации хлора зафиксированы в апатитах эксплозивных брекчий ( штокообраз-ное тело ), минимальные - в околожильных аргиллизированных породах.

На по здпемагма тпче с кем этапе при формировании порфировых тел рудоносного комплекса регош флюидов во г.таогом определялся характером гагмолокализуюадх структур. Более высокие отношения "i-ici^ii? отмечаются для позднемагматических флюидов порфировых образований, слагающих дайковые тела ( при возрастании этого отношения для ранних лампрофлров ( рис.4 )). Флгады грагат-пор-фиров атокообразкых тел характеризуются заметным снижением

Puc.4.xHG1/2j1F флгцда, сосуществующего с апатитом из гранитоидов Иах-таминского месторождения Вмещающий плутон: I-шахтаминские граниты; рудоносный порфировый комплекс:

2-лампрофиры,диоритовые порфирита,

3-гранодиорит-порфзры,4-гранит-порфк-ры,кварц.порфиры,5-аргиллизированные граниты; А - новообразованный апатит .( сахтаминские гранитоиды в экзокон-такте сложной дайки ), Б - новообразованный апатит ( шахтаминские гранитоиды в зоне широкого развития порфировых даек ), Б - апатит из шахтаминских гранитоидов за пределами рудной зоны.

В эксплозивном процессе участвовали флюиды с повышенной активностью HCl , которые, вероятно, фиксируют дегазацию на стадии расплава. Если учесть, что апатит выделялся не на.ранней стадии формирования брекчиевого тела, то можно предполагать еще более высокое отношение хнсз/хнрдая флюида периода эксплозивного прорыва. Высокое отношение ^нсз/^нр зафиксировано также по апатиту, образовавшемуся среди шахтаминских гранитоидов в экзо-контакте сложной дайки.( точка А на рис.4 ).

Гранитоиды шахтаминского плутона (■ точка В на рис.4 ) характеризуются несколько пониженными значениями ^нсз/^нр', по сравнению с порфировыми дайками. В то же время в шахтаминских грани-тоидах на площади месторождения в зоне широкого развития порфировых даек встречается новообразованный апатит, рассчитанный сосуществующий флюид для которого тлеет более высокое значение

XHCl/'-iH3? •

^xHce/xHF

■f,o-

*снс1/хнр ( точка Б на рис.4 ). По отношению ^нсзУ'^нр этот флюид очень близок к флюидам, состав которых рассчитывался по апатитам порфировых даек.

Околожильные аргиллизированные породы характеризуются минимальными отношениями :{нс1/':снр в метасоматизирующих растворах.

Сопоставление физико-химических параметров сосуществующих с апатитом флюидов дая рассмотренных порфировых магматитов с учетом возрастной последовательности их формирования свидетельствует об отсутствии прямой ( генетической ) связи рудообразующих растворов с конкретными магматитами, проявленными на современном эрозионном срезе месторождения. Более вероятна связь этих растворов с глубинными магматическими массами ( продуцирующими также и порфировые образования ), прошедшими стадию хлорной дегазации в процессе эксплозивного брекчирования, что привело к заметному снижению отношений хнсх/'хнрб отделяющемся позднее, при их кристаллизации рудоносном флюиде.

Биотиты месторождения характеризуются относительно невысокими содержаниями фтора ( 0,24-1,31 % ) и хлора ( 0,09-0,29$). Отмечается отчетливое снижение параметра ^нсз/^ш^ рис.5 ) для образований шахтаминского плутона : от ранних габбро-диоритов к поздним граннтоидам. Для гранодиоритов, непосредственно вмещающих кварц-молибденитозую жилу, получены еще более низкие значения %сх^нр • что отражает влияние на биотит рудоносных растворов с повышенной ролью нр . Для магматитов рудоносного комплекса также прослеживается тенденция снижения ^цо]/^01 ранних фаз к поздним. Ёо здесь это проявляется менее четко, что, вероятно связано с большей возможностью влияния рудно-метасода-тическнх процессов на состав биотита. Эволюция отношения ^сз/^нр прослеживается и для образований сложной дайки : последовательное уменьшение от ранних лампрофиров к поздним гранит-порфирам.

Гранодиорит-порфиры штока отличаются от гранодиорит-пор-фиров даек пониженными отношениями ^си^от , что согласуется с результатами, полученными на основе анализа составов апатитов.

По изменению отношения ^нси^ш1 в процессе магматической дифференциации можно выделить две эволюционные линии, соответствующие двум изученным группам магматических пород: породам шахтаминского плутона и порфировым образованиям рудоносного

Рис.5. ^нсз/^ш? флюида, сосуществующего с биотитом из гранитоидов Шахта-минского месторождения. Вмещающий плутон: 1-габбро-диориты, 2-дио-риты, 3-гранодиориты; рудоносный порфировый комплекс:

■ 4-лампрофиры, диоритовые порфирита, монцодиорит-порфиры, 5-гранодиорит-порфиры, 6-гранит-порфи-ры, 7-эксплозивные брекчии

комплекса. Отмечаются также несколько более высокие температуры формирования порфировых пород по сравнению с гранитовдами заключительной фазы шахтаминского плутона.

Флюид, сосуществующий с биотитом эксплозивных брекчий жильнойморфологии с широким проявлением калишпатизации заметно выделяется по пониженному отношению %сз/%Р • По этому параметру- он близок к фшоиду, сосуществующему с преобразованным биотитом шахтаминских гранитоидов в экзоконтакте кварц-молибдени-товой жилы. Флюид, сосуществующий с биотитом штокообразных брекчий, характеризуется более высокими значениями ^нсз/^нр • Здесь наблюдается также тенденция эволюции параметра ^сз/^Ш1» которая устанавливается при переходе от ранних фаз магматитов к поздним.

Глава У. РУДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ СТАНОВОГО ХРЕБТА

Режим летучих изучался на четырех молибденовых рудопро-явлениях центральной части Станового хребта: Дяелиндакан, Ба-дис, Оконон, Дывок.

В районе гранитовдные плутоны обычно сложены биотит-ро-говообманковыми гранодиоритами ( основная фаза ) и биотитовыми мелкозернистыми гранитами дополнительной фазы. От гранодиори-

тов основной фазы к гранитам дополнительной отмечается сокращение количества хлора и возрастание фтора в апатитах, что обусловлено заметным уменьшением отношения zhc:i/xh? в позднемагматк-ческих флюидах в процессе камерной дифференциации кагматическо-

Рис. 6. ХНС1/ХН? флюида, сосущеетву-ющего с апатитом из гранитоидов молибденовых рудопроявлений Станового хребта Вмещающий плутон: _ I - граяидиорнты,

1 ^ з 4 s б 7 s . 9 2 - мелкозернистые

граниты ж аплиты; рудоносный порфировый комплекс : рудопроявление Бадис : 3 - гра-нодиорит-порфиры, 4 - эксплозивные брекчии, 5 - калишпатизирован-ные гранодиорит-порфиры; рудопроявление Джелиндакан : 6- грано-диориты, кварцевые диориты, 7 - адамеллиты; рудопроявление Ды-вок: 8 - гранит-порфиры; рудопроявление Оконон : 9 - мелкозернистые порфировидные граниты

Относительно гранитоидов плутона гранодиорит-порфиры Ба-дисского штока характеризуются резко повышенными значениями zhc:i/xhf. По этим параметрам гранодиорит-порфиры в общей схеме эволюции режима летучих при магматической дифференциации соответствуют ранним магматитам плутонов, но это противоречит имеющимся возрастным взаимоотношениям. Данное обстоятельство, очевидно, может рассматриваться в качестве дополнительного подтвервде-ния петрогенетической автономности пород относительно гранитоид-ных плутонов. Для калишпатизированных гранодиорит-порфиров, фиксирующих раннюю постмагматическую стадию эндогенного процесса , х^/х^. заметно снижается . Для эксплозивных брекчий (обычно испытавших интенсивное метасоматическое преобразование) относительно гранодиорит-порфиров также характерно снижение 2нс1/'хш|.

Рудопроявление Джеливдакан ( значительно меньшее по масштабам, чем Бадис ) приурочено к субвулканическому штоку, цент-

го расплава ( рис.6 ).

г. о

1.0

ральная -часть которого представлена биотит-роговообманкоЕЫМЯ порфпровидными адамедлитами, переходящими в эцдоконтактовой зоне в гранодиорйты п кварцевые монцодиориты. Относительно граноди-орит-порфиров Бадпса гранодиорлтн Дяилавдакана характеризуются более высоким значензгм 2нс]/-%р . По релину не! н нр дзелин-дакаискио грзпитолды следует, очэвядно, относить к мэпее дегазп-рованннп образования!?, чем гранодзорлт-псрфпрч Бадкса. Учитывал васояу» экстрагирующую способность хлсрсодсрг-ллхс соедзнсшй з огпспзнпя рудтмх элементов, относительно пкЕггзггпуэ ргдпуа про-дТйтзяпосгь !5е?.атзтов Дгелиидакака могзго связывать с их мепьпеЗ экааздпонвой д^ф5ренцпацзай. Стаповлепзе Дтеладдаказского птегл происходило в болзэ закрытой обстанов?» ( з частности, могло сгл-заться зкранпрувззэ пазят» влвкзпззх п^пле^злопга зулкалогекно-осадочпых толщ ).

Для апатитов нз гранит-порфиров рудопрсязлепгя -Давок и мелкозернистых порфировцщшх гранитов Оконока рассчитанные значения ХНС]/Х11Р фЛ-ТПДОЗ ЯВЛЯЮТСЯ ЫИНШЗЛЫШКЛ среди других рудоносны:-: грагатоидсв.

Обцзз особешюсти редима хлора и фтора в рудяо-маггатячес-ком процессе для молибденово-рудкнх районов центральной части Станового хребта заключаются в-следующем: I) порфпроЕзе порода, с которыми ассоциирует молнбдеповое оруденеипе, существенно отличаются по параметру хнс::1/хн? от поздних д^ферзнцеатов грани-тоддши плутонов; 2) намечаются две самостоятельные лтпп спна-цяошой дифференциации ¿сагматнтов :гранодпорита (основной фазы)-мзлкозерпзстае гранита дополнительной фазы (плутопы), кварцевые !:окцодиораты-гранодзорзт-пор$пры-ада'.!злл11ты-.е.*элкозершстые лор-фировядпые граниты и гганлт-дорфлрц (галне тела порфировых пород), которые могут, очевидно, свидетельствовать о проявлении-здесь двух магматических ко.'шлексов.

Глава 71. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕШМА ХЛОРА И ФТОРА В ЭНДОГЕННОМ ПРОЦЕССЕ НА ГВДНО-Г.ЮЛИБДЕНОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ

Сопоставление рассматриваемых месторождений по характеру эволюции летучих компонентов в эндогенных процессах показывает, что при существующей общности рудно-магматических систем, обусловленной принадлежностью их к единой медно-молибденовой ( порфировой формации, выявляются специфические особенности решила

хлора и фтора магматогенных флюидов, индивидуализирующие отдельные месторождения. Определяющими факторами последнего являются, очевидно, имеющиеся различия в источниках и механизме магмообразования, степени фшвдно-магматической дифференциации и структурных условиях становления магматитов.

Магматические образования месторождений условно можно расположить в ряд, отражающий степень ассимиляции континентального корового материала: Шахтама - Ак-Суг ( рудопроявления Ста-новика ) - Жирекен. В этом же направлении намечается возрастание роли молибдена относительно меди. Однако из этой тенденции выпадает Шахтаминское молибденовое месторождение, для которого отмечается также и несоответствие молибденового профиля оруде-нения с повышенной ролью хлора в эндогенном процессе. Повышенная роль хлора может быть связана со спецификой шахтаминского порфирового комплекса, формирующегося в результате взаимодействия базальтоидных расплавов с веществом коры и последующей флюидно-магматической дифференциации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Эндогенный процесс на медно-молибденовых месторождениях характеризуется развитием интрузивных пород, представленных крупными массивами гранитоидоз и малыми телами ( штоками и дайками ) пород порфирового сложения. Рудная минерализация параге-нетичвски связавается с порфировыми образованиями. На генезис порфирав в настоящее время существует две точки зрения : I) порфиры - поздние дифференциаты магматических расплавов, дающих крупные гранитоидные плутоны; 2) порфиры - самостоятельные образования, связанные с более поздним субвулканическим магматизмом.

Основные результаты работы сводятся к следующему :

I) Развитие рудоносного порфирового комплекса обычно происходило в условиях относительно повышенной роли хлора по сравнению с вмещающими фанеритовыми гранитоидами. В ряде случаев зафиксированы повышенные по сравнению с гранитоидами плутонов температуры формирования порфировых пород. Полученные физико-химические характеристики по магматитам месторождений не укладываются в единую схему дифференциации магматического очага, когда образование поздних фаз характеризуется обогащением ле-

тучими ( особенно фтором ) и вследствие этого снижением температур кристаллизации. Повышение отношения ^нсз/^нр во Р110^ при становлении порфировых пород также свидетельствует в пользу их'определенной петрогенетической автономности, так как при становлении интрузивов поздние фазы должны быть обеднены хлором ( вследствие того, что хлор менее прочно связан с силикатным расплавом, чем фтор, быстрее переходит во флюидную фазу и удаляется из магматического очага).

2) В случае крупных месторождений ( Еирекенское,Ак-Сугс-кое) выявляется ритмичность в становлении порфировых образований, что может быть объяснено существованием сложных парагенетичес-ких связей между магматитами разных ритмов дискретно-направленно развивающегося рудоносного порфирового комплекса ( возможна их связь с разными камерами или с различными частями сложно построенного магматического очага ). Полиритмичное развитие рудоносного комплекса свидетельствует о длительном дискретно-направленном развитии РЫС, что является одним из основных факторов формирования крупномасштабных месторождений.

3) Устанавливается тенденция снижения роли хлора и возрастания . фтсра в магматогенном флюиде в процессе дифференциации магматического расплава. От ранних фаз к поздним происходит снижение параметра "^сх^нр. На изученных месторождениях по эволюции параметра ^нсг^нр выявляются самостоятельные линии эмана-ционной дифференциации при формировании пород плутонов и порфировых образований. Зональное распределение фтора и хлора в кристаллах апатитов также свидетельствует об эволюции флюида в сторону возрастания доли нр как в магматогенном, так и в рудоносном флюиде.

4) Метасоматизирующие и рудоносные растворы были заметно более фтористыми по сравнению с флюидами позднемагматической стадии формирования малых тел порфировых пород, что по-видимому, является признаком более глубокой эманационной дифференциации-расплава в период проявления метасоматоза и рудообразования.

Высокофтористые рудоносные растворы вызывали формирование апатитов и биотитов с повышенным содержанием фтора и влияли на состав аналогичных минералов, образовавшихся ранее на магматической или позднемагматической стадии. Содержания фтора в биотитах и апатитах изученных месторождений возрастают на площадях

с интенсивным развитием рудно-метасоматического процесса, что возможно использовать при оконтуривании рудоносных зон.

5) Общей тенденцией для изученных месторождений является рост активности фтора и снижение роли хлора прп переходе от существенно медных месторождений, связанных с развитием порфирового магматизма относительно повышенной .основности, к существенно молибденовому оруденению, сопровождающему более кислые магматические образования. Из этой закономерности выпадает Шахтаминское месторождение , отличающееся повышенной ролью хлора в эндогенном процессе, что обусловлено, очевидно, особым характером развития рудоносного порфирового комплекса, сформировавшегося в результате взаимодействия базальтоидных расплавов с веществом коры.

Основные работы по теме диссертации:

1. Берзина А.Н. Летучие компоненты в биотитах Жирекенс-кого медно-молибденоаого месторождения // Материалы XXII Всес. научной соуденч. конференции. Сер. геол. - Новосибирск : НГУ, 1984. - С.70-76.

2. Берзина А.Н..Добрянскнй Г.И..Сотников В.И. Особенности режима нсх и hf при формировании молибденово-медкого месторождения Ак-Суг ( Северо-Восточная Тува ) // Геол. и геоф. -1988.- й Ю.-С.52-61.

3. Берзина А.Н. Особенности распределения летучих компонентов в минералах рудоносных гранитоидов некоторых медно-мо-либденовых месторождений Сибири // Материалы 1У региональной конференции молодых ученых.- Владивосток : ДВГИ ДВО АН СССР , 1987. Деп. в ВИНИТИ 18.12.88, № 485-В89. - С.60-74.

4. Берзина А.Н. Хлор и фтор в эндогенном процессе месторождения Ак-Суг // Геология и геофизика активизированных областей Восточной Сибири. - Тезисы докладов конференции молодых научных сотрудников . - Иркутск : ИЗК СО АН СССР, 1988.- С. 3839.

5. Берзина А.Н. Геохимия хлора и фтора в приконтактовых зонах рудоносных интрузивов ( Жирекенское медно-молибденовое месторождение , Восточное Забайкалье )// Петрология, геохимия

и рудоносноеть интрузивных комплексов ига Сибири. - Новосибирск: ОЖТиМ СО АН СССР, 1991. - С. 22-34.

6. Добрянский Г.И..Четвертаков И.В..Бухаров Н.С..Забелин В.И., Берзина А.Н., Яровой С.А. Основные черты металлогении меди и молибдена в Туве // XI Всесоюзное металлогеническое совещание. Тезисы докладов: Новосибирск: ИГиГ СО АН СССР, 1987,-Т.2.-С. 70-71.

7. Забелин В.И.Добрянский Г.И., Яровой С.А., Поливеев А.Г.,Берзина А.Н. Элементы геолого-генетической модели Ак-Суг-ского медно-порфирового сзстороадения ( Тува ) // Генетические модели эндогенных рудных формаций : Тезисы докладов II Всесоюзного совещания. - Новосибзрск: ИГиГ СО АН СССР, 1986.- Т.З.-С. 68-70.

8. Поливеев А.Г., Берзина А;Н. Некоторые физико-химические условия становления рудоносных гранитоидов Жирвкенского иедно-волибденового месторождения ( Восточное Забайкалье ) // Термо-барогеохимия эндогенных процессов : Тезисы докладов совещания.-Благовещенск : АмурКНИИ ДВНЦ АН СССР, 1984 .- С.119-120.

9. Сотников В.И., Берзина А.Н. Режим.НС1 и НР в мине'рало-образующих процессах при формировании Шахтаминского молибденового месторождения // Геол. и геоф. - 1988. - Л 3. - С.78-86.

10. Сотников В.И., Поливеев А.Г., Берзина А.Н. Физико-химические условия формирования гранитоидов рудоносного комплекса на Жирекенском медно-молибденовом месторождении // Докл. АН СССР, 1985. - Т.283, Л 6. - С. 1463-1465.

11. Сотников В.И., Чупин В.П., Берзина А.П., Поливеев А.Г., Берзина А.Н. Использование физико-химических параметров формирования гранитоидов для расчленения рудоносных и рудовме-щающих комплексов в медно-молибденовых рудных полях // Термоба-рометрия и геохимия рудообразующих флюидов ( по включениям в минералах ).- Тезисы докладов УН Всесоюзного совещания .Львов : ИПТИ АН УССР, 1985.- Ч.1.- С. 170-171.

12. Сотников В.И..Берзина А.Н., Кастрыкин Ю.П. Хлор и фтор в рудно-магматическом процессе на примере молибденовых ру-допроявлений Становика'// Геол. и геоф. - 1988. - №5. - С.88-93.

13. Сотников В.И.Берзина А.Н. Сравнительный анализ режима хлора и фтора в эндогенном процессе на медно-молибденовых месторовдениях // Геол. и геоф. - 1991 .- Я 9. - С.91-97.