Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Минералогия, геохимия и рудоносность гранитоидов Ясытай-Чикойского междуречья Центрального Забайкалья

ВАК РФ 04.00.20, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Минералогия, геохимия и рудоносность гранитоидов Ясытай-Чикойского междуречья Центрального Забайкалья"

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

МУСИН РУСТАМ ХАДИЕВИЧ

МИНЕРАЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И РУДОНОСНОСТЬ 'РАНИТОИДОВ ЯСЫТАЙ-ЧИКОЙСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ

Специальность - 04.00.20-минералогия, кристаллография

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ

на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Казань 1998

- г -

Работа выполнена на геологическом факультете Казанского государственного университета

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогических

наук, доцент Е. С. Шуликов.

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических

наук, профессор А. И. Бахтин; кандидат геолого-минералогических наук Р. X. Сунгатуллин.

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья (ВИМС, г. Москва).

Защита состоится "ХЧ" декабря 1998 г. в ¡5 часов на заседании Диссертационного Совета К 053.29.12 по присуждению ученой степени кандидата геолого-минералогических наук при Казанском государственном университете по адресу: 420008. г. Казань, ул. Кремлевская. 4/5.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Казанского государственного университета.

Автореферат разослан "ХЦ" ноября 1998 г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета с—А' ^иденко

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В Ясытай-Чикойском междуречье (северо-западная часть Монголо-Забайкальской складчатой системы) широко развиты гранитоиды, сопровождающиеся рудопроявлениями олова, вольфрама, золота.

Гранитоиды характеризуются многоэтапностью становления, сложными взаимоотношениями, высокой вариабельностью состава. Существующие схемы формационного деления магматитов базируются на геологических, петрографических, петрохимических, геохронологических, в меньшей степени геохимических данных, которые часто плохо взаимоувязаны. И при этом обычно не учитываются особенности акцессорно-минералогического состава гранитоидов. Поэтому, остро стоит вопрос комплексного рассмотрения магматитов с упором на их слабо изученную акцес-сорно-минералогическую характеристику.

С лейкогранитами района генетически связаны оловян-но-вольфрамовые проявления. Большое количество лейкогранит-ных массивов, при крайне ограниченном числе рудопроявленин, вызывает необходимость выявления причин, обусловивших различную рудную продуктивность лейкогранитов, и определения минералогических особенностей рудоносных гранитоидов.

Оловянно-вольфрамовое оруденение относится, преимущественно, к кварцево-жильному типу. На рудных площадях, обычно слабо обнаженных, развиты и "пустые" кварцевые тела. Для рационального проведения поисковых и разведочных работ необходимы критерии экспрессного разграничения жил по степени рудной продуктивности.

До сих пор дискуссионным является вопрос о месте и времени генерации золотоносных гидротерм.

Цель работы - комплексной' изучение гранитоидов Ясытай-Чикойского междуречья, выявление минералого-геохимических критериев их расчленения, корреляции, генезиса и рудоноснос-ти.

Основные задачи:

1. Выяснение особенностей строения массивов разновозрастных гранитоидов и установление их минералого-геохимической характеристики.

2. Выявление характера эволюции минеральных парагенезисов, петрохимического и редкоэлементного составов по мере станов-

ления разновозрастных магматических комплексов и гранитоид-ного магматизма региона в целом.

3. Установление петрохимических и геологических факторов, определяющих поведение основных акцессорных минералов.

4. Выявление типоморфных особенностей породообразующих и акцессорных минералов для целей расчленения, корреляции, определения потенциальной рудоносности и петрогенезиса гранитои-дов.

5. Определение минералого-геохимической обусловленности магнитной восприимчивости пород и создание надежной петрологической основы для интерпретации данных магнитной съемки.

6. Выявление особенностей поведения Sn, W, Au в процессе развития гранитоидного магматизма и определение минеральных ассоциаций магматитов различной рудно-геохимической специализации.

7. Выявление причин различия лейкогранитов по структурно-вещественным признакам и степени рудоносности.

8. Определение возможности использования термобарогеохими-ческих методов исследования для получения объектисных оценок рудной продуктивности кварцевых жил (на примере кварцевых жил оловянно-вольфрамового Крестово-Сенькинского рудного узла Центрального Забайкалья).

Фактический материал и методы исследований. Результаты исследований базируются на фактическом материале, полученном автором при геологосъемочных работах масштаба 1:50000 в 1986-1993 г.г. Использованы результаты 145 полных силикатных анализов пород, 34 анализов биотитов, 2 анализов вольфрамитов, 150 минералогических анализов прото-лочек, данные приближенно-количественных спектральных анализов на 34 элемента свыше 1550 проб пород и 24 монофракций биотитов и вольфрамитов, 775 определений плотности и магнитной восприимчивости магматитов, 5 определений возраста изохронным Rb-Sr методом. Кроме того, изучено 100 образцов квар-цево-жильного материала декрептометрическим методом и около 300 прозрачных шлифов. При обработке геологических и аналитических материалов широко использовались статистические методы - корреляционный, факторный и кластерный анализы.

Научная новизна. 1. Гранитоиды Ясытай-Чикойского междуречья впервые рассмотрены комплексно (геология, минералогия, петрохимия, геохи-

мия, петрофизика) с широким применением математических методов исследования.

2. Выработаны модели формирования разновозрастных гранитои-дов с подсчетом баланса (привнос-вынос) вещества при палин-генно-метасоматическом гранитообразовании.

3. Впервые выявлена латеральная зональность доюрских грани-тоидов (даурского комплекса) по трем уровням организации вещества (атом, минерал, порода), во-многом обусловленная процессами юрского (асакан-шумиловского) гранитообразования.

4. Определена ведущая роль юрских метасоматических процессов в формировании акцессорно-минералогического состава более ранних магматитов.

5. Показана зависимость минералого-геохимического состава юрских лейкогранитов от условий их становления.

6. Впервые обоснована потенциальная золотоносность юрских гранитоидов.

7. Показана возможность применения декрептометркческих исследований для разделения рудных и безрудных кварцевых жил.

Основные защищаемые положения.

1. Доюрские гранитоиды Ясытай-Чикойского междуречья характеризуются минералого-геохимической зональностью, обусловленной метасоматическими процессами, связанными с формированием юрских лейкогранитов.

2. В доюрских гранитоидах происходит смена первичного ильме-нит-апатит-цирконового парагенезиса акцессориев на ортит-сфен-магнетитовую ассоциацию в разностях, преобразованных юрскими метасоматическими процессами.

3. Минералого-геохимические различия юрских лейкогранитов обусловлены условиями становления слагаемых ими плутонов

рнго. Т. устойчивость этих параметров во времени, степень мобилизации гранитизированного субстрата).

4. Юрские лейкограниты являются не только редкометальными, но и потенциально золотоносными. Профиль рудной специализации определяется степенью фракционирования (дифференциации) магматических расплавов.

5. Кварцевые жилы Крестово-Сенькинского рудного узла Центрального Забайкалья обладают широко варьирующими содержаниями вольфрамита. Рудоносные жилы от безрудных отчетливо различаются интенсивностью декрепитации кварца, не зависящей от характера распределения рудного минерала.

- 6 -

Практическая и научная значимость.

1. Установленная вторичная природа большей части магнетита в доюрских гранитоидах предопределяет необходимость более внимательного отношения к расшифровке магнитных аномалий и в целом интерпретации геофизических данных при геологическом картировании территории. Это позволит достоверно выделять метасоматически измененные фации доюрских гранитоидов, ч§сть которых может отражать надынтрузивные зоны невскрытых тел юрских редкометальных лейкогранитов.

2. Выявленные типоморфные особенности породообразующих и акцессорных минералов в разнотипных гранитоидах расширяют возможности формационного и металлогенического анализов.

3. Установленные закономерности поведения Бп, V/, Аи в ходе развития магматических систем и выявленные минералогические индикаторы пород различной геохимической специализации позволят более целенаправленно вести поисковые работы.

4. Выявленная потенциальная золотоносность лейкогранитов асакан-шумиловского комплекса расширяет перспективы региона в отношении этого вида оруденения и требует более комплексного подхода к изучению продуктов юрского этапа гранитообра-зования, до последнего времени считавшихся лишь редкометал-лоносными.

5. Установленные различия в интенсивности газовыделения кварца вольфрамитоносных и безрудных жил позволят применять метод декрепитации для разбраковки жил по степени рудной продуктивности. ' В отличие от традиционных химико-спектральных методов интенсивность декрепитации не зависит от неравномерности распределения рудных минералов в жилах.

6. Выявленная поперечная минералого-геохимическая зональность доюрских гранитоидов, совпадающая с региональной пет-рохимической зональностью увеличения содержаний калия в од-новозрастных магматитах в северо-западном направлении от центральной части Монголо-Забайкальской складчатой системы, вызывает необходимость изучения параллельно с петрохимичес-кой информацией и данных по акцессорно-минералогическому и редкоэлементному составам гранитоидов, и использования в палеотектонических реконструкциях комплексного минералого-геохимического материала.

7. Приведенная комплексная характеристика всех основных фа-зово-фациальных разновидностей гранитоидов является наиболее

полной для региона петрологической сводкой. Она может служить базой для сравнения гранитоидов Ясытай-Чикойского междуречья и сопредельных районов, являться исходным материалом для интерпретации геофизических материалов на обширной территории. ' ■ " ■

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на региональных Российских конференциях "Локальный прогноз и разработка месторождений золота" (Чита, 1992), "Гидрогеология, инженерная геология, геоэкология месторождений полезных ископаемых" (Екатеринбург, 1994), первом Всероссийском петрографическом совещании "Магматизм и геодинамика" (Уфа, 1995), а также итоговых научных конференциях ЮГУ (Казань, 1993-1995).

Публикации. Основные положения диссертации отражены в 9 печатных работах и 2 геологосъемочных отчетах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения. Общий объем составляет 257 страниц, в том числе 38 рисунков, 26 таблиц, список литературы из 124 наименований, объем текстовой части 153 с.

Основная часть исследований автором проведена в тесном сотрудничестве с геологами ПГО "Читагеология" К.В. Варакси-ным, Р.Г. Ганибаевым, Н.П. Костиковым, В.П. Красновым. А. А. Кузнецовым, Г. Г. Кунько, В.Ф. Логиновым, С.Н. Пехтеревым, М.А. Ходиной, с которыми постоянно обсуждались основные проблемы магматической геологии региона. Им, а также своему научному руководителю кандидату геол.-минер, наук, доценту Е.С. Куликову автор выражает глубокую признательность.

Обозначения минералов в тексте Ар - апатит. Лиг - золото, ВЬ - биотит, СЬ - касситерит, П - флюорит, Глр - калиевый полевой шпат, Сг - гранат, НЪ1 - роговая обманка, II - ильменит, Кз - ксенотим, Мг -микроклин, Ми - мусковит, Ш - магнетит, Мг - монацит, Ог-ортит, Р1 - плагиоклаз, Ру - пирит, £1 - кварц, 31г - шеелит, Брк - сфен, Го - топаз, Г и - турмалин, ¡и - вольфрамит, 1т -циркон.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ - •

Во введении обосновывается актуальность работы, ее цель

и задачи, показана научная новизна и практическая значимость.

Глава 1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ И ПРОБЛЕМЫ МАГМАТИЧЕСКОЙ ГЕОЛОГИИ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ МОНГОЛО-ЗАБАЙКАЛЬСКОЙ СКЛАДЧАТОЙ ; СИСТЕМЫ. Дан краткий обзор и анализ основных работ, определивших формирование современных взглядов на геологию регио-. на, формационный анализ и природу гранитоидного магматизма, связи основной для района оловянно-вольфрамовой и золоторудной минерализации с магматизмом. Подчеркнут определяющий вклад в современное состояние геологических знаний исследований В. А. Амантова, А. Д. Канищева, Н.П. Костякова, В. П. Краснова, В.В. Старченко. Показано, что основными нерешенными вопросами магматической геологии региона являются - объемы даурского и асакан-шумиловского комплексов, к которым относили все разновидности гранитоидов, их возраст и генезис, время и источники генерации золотоносных гидротерм. Перечень прочих нерешенных проблем для Ясыгай-Чикойского междуречья отражен во введении в части основных решаемых задач.

Глава 2. МЕТОДИКА РАБОТ. Отражены характер и виды опробования, методики аналитических исследований, которые в большинстве случаев являлись стандартными. Основная часть проб обрабатывалась и анализировалась в Центральной лаборатории ПГО "Читагеология". КЬ-Бг датирование гранитоидов выполнено Ю. П. Шергиной (ВСЕГЕИ), декрептометрическая характеристика кварцево-жильного материала получена автором на вакуумном декрептографе ВД-5 лаборатории кафедры общей геологии КГУ. Цифровая информация обрабатывалась корреляционным, И-факторным в модификации главных компонент анализами и парагрупповым методом кластерного анализа.

Глава 3. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРК ЯСЫТАЙ-ЧИКОЙСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ. Район по схеме районирования В. А. Амантова {1986 г.) большей частью входит в состав Чикой-Ингодинской структурно-формационной зоны (СФЗ). Читинскими геологами на данной территории выделяются Зачикойская и Менза-Шумиловская СФЗ, разделенные Куналейским разломом (рис. 1).

Менза-Шумиловская и Зачикойская СФЗ отличны по типам проявления магматизма, набору осадочных толщ, выражению в геофизических полях. В Зачикойской структуре развиты отложения венд-нижнекембрийской куналейской свиты, представленные флишоидным переслаиванием филлитизированных песчаников.

Eh Eli И3< CE> E^ll' ШШ> В» В' ЕВ" □□»□Э" О Ё3>» f^l" ED» DDaQD»

Рис. 1. Геологическая схема Ясытай-Чикойского междуречья:

1-2 - в различной степени метаморфизованные терригенные отложения: 1 - куналейской свиты. 2 - ингодинской серии; 3-4 -магматиты пермского комплекса: 3 - образования первой фазы: габбро (а), диориты (б), 4 - породы второй фазы: гранодиори-ты,. плагиограниты; 5-6 - гранитоиды даурского комплекса: 5 -породы первой фазы: кварцевые диориты гнейсовидные (а), пор-фировидные гранодиориты гнейсовидные (б), порфировидные гра-нодиориты массивные (в), 6 - породы второй фазы: крупнопор-фировидные гранодиориты (а), крупнопорфировидные граниты (б); 7 - участки даурских гранитоидов измененные кремне-щелочным метасоматозом; 8-14 - гранитоиды асакан-шумиловского комплекса: 8 - граниты первой фазы. 9-13 - магматиты второй фазы: 9 - аплитовидные граниты, 10-11 - лейкограниты: 10 - главной . фации (а), сероцветной фации (б), 11 - эндоконтактовой фации Кергоконского массива - с крупночешуйчаткм биотитом (а), с мелкочешуйчатым биотитом (б), 12 - гибридные граниты, 13 -гранит-порфиры; 14 - гранит-порфиры третьей фазы;' 15 - четвертичные аллювиальные отложения; 16 - границы: между разновозрастными образованиями (а), между фациальными разновидностями (б); 17 - разломы (буквенными индексами обозначены: К-Куналейский, Ч - Чикоконский); 18 - предполагаемое по геофизическим данным положение Куналейского разлома: 19 - ориентировка слоистости, сланцеватости, гнейсовидности. ксенолитов; 20 - структурно-формационные зоны: I - Зачикойская, II - Менза-Шумиловская, III -Даурская; 21 - массивы: 1 - йер-гейский. 2 - Дербул-Ангинский, 3 - Ясытайский, 4 - Толстог-ривский, 5 - Веселый. 6 - Крестовский, 7 - Жергоконский. 8 -Ясытай-Кинкитуйский, 9 - Кинкитуйский.

алевролитов, хлорит-серицитовых сланцев общей мощностью до 2500 м. В Менза-Шумиловской СФЗ стратифицированные образования объединяются в ингодинскую серию карбон-раннепермского возраста, первичный неметаморфизованный состав которой представлен песчаниками, алевролитами, .глинистыми сланцами, общей мощностью до 2000 м. Разновозрастные отложения смяты в. линейные складки преимущественно северо-восточной ориентировки. Менза-Шумиловская СФЗ в сравнении с Зачикойской характеризуется более низкими уровнями гравитационного и магнитного полей.

Основную часть площади Ясытай-Чикойского междуречья занимает полигенно-полихронный гранитоидный плутон. По данным крупномасштабного картирования Шехтерев и др., 1994) этот плутон сложен образованиями трех магматических комплексов -ранне-среднеюрского асакан-шумиловского. триасово-раннеюрс-кого даурского и додаурского, условно пермского возраста.

Пермский двухфазный комплекс включает габбро-диориты и равномернозернистые гранодиориты, участками переходящие в тоналиты и плагиограниты. В отличие от магматитов даурского комплекса пермские гранитоиды более однородные, гомогенизированные, с мантийными значениями отношений изотопов Бг ((8Т5г/865г)о _ 0,70327-0,70467).

К даурскому комплексу отнесены - роговообманко-биотито-вые кварцевые диориты и порфировидные гранодиориты первой фазы (<8ТБг/8е5г)0 - 0,70650-0,70674) для которых характерны в разной степени проявленная гнейсовидность и постепенные взаимопереходы; крупнопорфировидные гранодиориты и граниты (II фаза). Взаимоотношения гранитоидов разных фаз неоднозначные - интрузивные, тектонические, реже фациальные. Ими сложены части Жергейского и Дербул-Ангинского массивов. В пределах второго выявлена зональность в расположении гранитоидов, образующих в разрезе магматическую колонну. Ее верхнюю часть занимают кварцевые диориты, конформные кристаллическим сланцам, возникшим по породам ингодинской серии. Ширина кристаллосланцевой зоны по северной периферии Дер-бул-Ангинского массива 2 км, на других участках метаморфизм проявлен зонами роговиков. Среднее положение занимают порфировидные гранодиориты, а нижние части магматической колонны образованы крупнопорфировидными гранитами.

На значительной площади своего развития магматиты даур-

ского комплекса изменены кремне-щелочным метасоматозом, связанным с процессами формирования асакан-шумиловских гранито-идов. Максимальная степень изменения характерна для пород Нергейского массива, которые обладают наибольшими размерами порфировидных выделений Fsp, имеющих бластовый характер.

Возникновение.пород первого этапа формирования даурского комплекса автором связывается с гранитизацией терригенных толщ ингодинской серии и куналейской свита. Образование крупнопорфировидных гранитоидов второго этапа связывается с мобилизацией вещества более ранних магматитов и глубокомета-морфизованных докембрийских пород, присутствующих в ксенолитах в данного типа гранитоидах на сопредельных площадях.

В асакан-шумиловский трехфазный комплекс включены -граниты часто двуслюдяные, иногда гранатсодержащие, участками переходящие в лейкограниты (I фаза): лейкограниты, апли-товидные граниты, гранит-порфиры (II фаза); гранит-порфиры (III фаза). Породы II фазы комплекса, пользующиеся максимальным распространением, слагают массивы трех морфогенети-ческих типов.

1. Очаговый тип - представлен наиболее крупными параав-тохтонными плутонами (Ясытайский, Жергоконский, Толстогривс-кий) с признаками наиболее глубинных гип- мезоабиссальных уровней формирования преимущественно хорошо раскристаллизо-ванных гомогенезированных лейкогранитов, образующих ряд суб- . фазовых и фациальных разновидностей, в отдельных участках имеющих постепенные переходы во вмещающие даурские крупно-порфировидные граниты. Массивы имеют отражение в геофизических полях. С ними связаны отдельные проявления оловян-но-вольфрамовой минерализации.

2. Каркасный тип - аллохтонные гипабиссальные трещинные тела, сложенные широкой гаммой пород от гранитов до гра-нит-порфиров (Ясытай-Кинкитуйский массив). С последними связаны золотоносные зоны окварцевания.

3. Штоковый тип - гипабиссальные мелкие тела ("Крестовский", "Веселый") гранит-порфиров и лейкогранитов, часто грейзенизированных. Штоки сопровождаются вольфракитоносными кварцевыми жилами и зонами грейзенов, объединяемые в Кресто-во-Сенькинский рудный узел.

Возникновение асакан-шумиловских магматических очагов связано с мобилизацией вещества даурских крупнопорфировидных

гранитоидов.

При рассмотрении минералого-геохимических особенностей пород производные даурского и додаурского комплексов для удобства рассматриваются совместно в группе доюрских гранитоидов. • - •■■ -

Глава 4. МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГРАНИТОИДОВ. ' .

4.1. Петрохимическая характеристика

Дана петрохимическая типизация 34 выделенных разновидностей гранитоидов. Магматиты трех комплексов при гомодром-ном известково-щелочном тренде дифференциации характеризуются определенными, только им присущими, чертами состава. Выявлены широкие вариации состава пород I фазы даурского комплекса, обусловленные метасоматическими процессами. Измененные породы подразделены на несколько групп в зависимости от интенсивности и типа наложенного метасоматоза. По особенностям состава даурских крупнопорфировидных гранитоидов выявлена поперечная петрохимическая зональность, выражающаяся в увеличении содержаний Кг0, Т10г и степени окисленности Ге при переходе от Менза-Шумиловской СФЗ к Зачикойской. Обогащение калием связано с интенсивной дегазацией располагавшегося в Зачикойской структуре очага асакан-шумиловских лей-когранитов, производными которого являются Кинкитуйский и Ясытай-Кинкитуйский массивы. Выявлены отчетливые петрохими-ческие различия пород асакан-шумиловского комплекса разнотипных массивов, связанные с условиями их формирования. Они проявляются в типе щелочности, контролируемой ?о6щ и РН£С; уровнях накопления Г, редких щелочей и степени фракционирования вещества, определявшихся степенью открытости магматических очагов.

4.2. Петрографическая и петрофизическая характеристика

Охарактеризованы минералогический состав и петрофизи-

ческие параметры 29 разновидностей гранитоидов. По составу отчетливо обособляются лишь породы асакан-шумиловского комплекса. В расчленении и корреляции доюрских гранитоидов основную роль играют структурно-текстурные особенности пород. Невыдержанность последних, широкое проявление директивных текстур и порфиробластеза являются характерными чертами даурских гранитоидов. Их петрохимическая зональность отражается более высокими концентрация™ Гзр в образованиях Зачи-

койской СФЗ.

Различия асакан-шумиловских лейкогранитов ярко проявлены в модальном и нормативном содержаниях Q. Его максимумы {ср. 32-37 %) приходятся на составляющие массивов каркасного ! и штокового типов, а в породах очаговых плутонов средние содержания Q - 27-33 %. Эта особенность связана с различными глубиншш формирования (Pofi4) разнотипных массивов.

Рассмотрены типоморфные особенности породообразующих минералов. Установлена важность в прикладном отношении следующих из них: Fsp - проявление решетчато-сдвойникованного строения зерен магматической генерации, оно отутствует лишь в пермских гранитоидах, кварцевых диоритах и части порфиро-видных гранодиоритов даурского комплекса. Q - а) окраска -происходит потемнение минерала по мере становления койплек-сов; 6} погасание - резко волнистая его форма проявлена у ранних магматических выделений в наиболее "напряженных" породах: даурских кварцевых диоритах, магматитах Зачикойской СФЗ и лейкогранитах Крестовского и Ясытай-Кинкитуйского массивов; в) степень идиоморфносги ранних выделений - Q более идиоморфен чем Fsp, а иногда и PI. в породах Крестовского и Толстогривского массивов. ВС - а) степень идиоморфности -везде корродирован всеми фельзическими минералами, степень которой выше в асакан-шумиловских магматитах, при максимуме в породах очаговых плутонов; б) состав - по мере развития магматизма происходит увеличение железистости и глиноземис-тости минерала. Бt даурских гранитоидов Зачикойской СФЗ более калиевые, магнезиальные и окисленные чем Вt однотипных магматитов Менза-Шумиловской СФЗ. С увеличением железистости и глиноземистости минерала возрастают степень его окислен-ности, содержания в нем F, редких щелочей и Sn. W, Au. Анализ поведения компонентов. (47 параметров) в системе Б¿-порода выявил положительную скоррелированность Sn, V/, Au и их приуроченность к Bt. По его составу рассмотрены физико-химические условия формирования гранитоидов.

4.3. Акцессорно-минералогическая характеристика

Приведен состав 31 разновидности гранитоидов. В доюрс-ких магматитах количество минеральных видов акцессориев 1023, в основном 15-20. Общее весовое содержание - 40-8650 г/т. Количество акцессориев и их ассоциирование прямо связаны со степенью и типом метасоматических преобразований по-

род. Неизмененные образования обоих комплексов в Менза-Шуми-ловской СФЗ характеризуются Ар-гг-И парагенезом при общей концентрации акцессориев 40-490 г/т. Гранитоиды, испытавшие кремне-щелочное изменение, обладают И-МЬ-Бри ассоциацией с гг,- Ар, иногда Ог, при общем содержании 1040-2820 г/т. Магма-титы Зачикойской СФЗ типично БрН-МЬ гранитоиды с II, Ар, 2г. Ог, при общем их содержании 6200-8650 г/т. Выявлено существование двух минеральных ассоциаций антагонистов - 11-Ар-1г и МЬ-БрП с Ог, подтвержденное математическими методами (по анализу содержаний Ш, Бри. Ар, 1т, II, 0г, Сг, П, Мг. Ру). Из них первая ассоциация отражает.первичный парагенез акцессориев. Вторая же является наложенной - ее формирование произошло параллельно со становлением асакан-шумиловских лейко-гранитов. Большая часть Ж и Бри образовалась- за счет преобразования ВЬ, НЫ и раскисления Р1. Общее минералогическое лицо доюрских гранитоидов определяется содержаниями 5 минералов, образующих две гетерохронные ассоциации. По соотношениям процентных вкладов в общее количество акцессориев содержаний триады П-Лр-гг и пары МЬ-БрП хорошо различаются гранитоиды двух СФЗ, а в пределах Менза-Шумиловской структуры - измененные кремне-щелочным метасоматозом и нормальные разности магматитов. Различия гранитоидов двух СФЗ кроме уровней концентрирования МЬ и Бри проявлены и в поведении Мг. Сг, П, которые практически отсутствуют в породах Зачикойской СФЗ. Данные особенности состава акцессориев, отражающихся и в магнитном поле, обусловлены окончательным формированием магматитов Зачикойской СФЗ, в первую очередь даурского комплекса, в условиях высокой активности кислорода и повышенной щелочности калиевого характера.

В гранитоидах асакан-шумиловского комплекса количество минеральных видов акцессориев - 7-31, в основном 16-25, общее весовое содержание - 93-3500 г/т. В отличие от более ранних магматитов эти гранитоиды характеризуются меньшими количествами Ар, Бри, Ру и устойчивым развитием Мг, Г1, То, Аиг, тантало-ниобатов, иногда М и СЬ. Выявлено своеобразие акцессорного состава асакан-шумиловских гранитоидов различной степени дифференцированное™. Оно определяется снижением доли Ар, Брк, Сг, Ти и увеличением роли минералов ТИ, Та-НЬ, Бп, V/, В1 по мере нарастания степени фракционирования вещества. Индифферентно ведут себя 2г, II, Лиг, Кз, сульфидные

минералы. Для МС характерны наиболее широкие флуктуации содержаний, в зависимости от которых все юрские магматиты подразделяются на магнетитовые с концентрацией минерала >250 • г/т, при этом общее количество акцессориев 740-3500 г/т, и безмагнетитовые - 1-4 г/т, при общем содержании акцессориев в основном до 320 г/т. Магнитная восприимчивость первых (в 10~5 ед. СИ) - 30-1700, обычно 100- 350, для вторых в основном не более 10. Интересной минералогической особенностью асакан-шумиловских гранитоидов является и широкое развитие Лиг, обнаруженного практически во всех фазово-фациальных дифференциатах комплекса. Выявлено, что потенциально олово-воль фрамоносные гранитоиды обладают более 10 % вкладом концентраций триады в общее весовое количество акцессориев, а реально рудоносные более 40 % вкладом.

Рассмотрены петрохимические факторы поведения наиболее распространенных акцессорных минералов путем обработки 35 параметров гранитоидов, включающих содержания 10 вышеперечисленных минералов, Бп, V/, Аи, окисей петрогенных и малых компонентов, значения 8 основных петрохимических коэффициентов. Особенности поведения акцессориев определены для 4 уровней объединения гранитоидов - всей совокупности магмати-тов, включая габбро-диориты; всех гранитоидов даурского комплекса; даурских гранитоидов Менза-Шумиловской СФЗ; пород асакан-шумиловского комплекса. В первой группе распределение минералов определяется дифференциационным фактором. Во второй и третьей группах основную роль в формировании минералогических особенностей пород играют - кремнекислотность (определяет с отрицательным знаком поведение 1т, Ар): повышенная щелочность калиевого характера (определяет повышенную активность кислорода, что способствует образованию МЬ. 5рЮ; высокие потенциалы Г и редких щелочей (благоприятны для Бг, Ру). Индифферентны к процессам магматической дифференциации и метасоматического преобразования вещества II, Мг.

"Судьба" акцессориев в физико-химических системах аса-кан-шумиловских гранитоидов в первую очередь определялась окислительно-восстановительным потенциалом. С ним связаны как общее количество акцессориев, так и содержания Ш. гг. 0г, БрП, Ру. Меньшее значение имеют - кремнекислотность (Ар), активности Г и редких щелочей (Мг. Р1). Индифферентны - II, Сг. Для целей формационного и металлогенического ана-

лизов важное значение имеет отрицательная корреляция Ар с Р1. Содержания первого в наименее дифференцированных аса-кан-шумиловских гранитоидах 4-33 г/т, в максимально дифференцированных (породы Ясытайского, Жергоконского, Крестовс-■ кого массивов) - до 1-2 г/т; в соответствующих разностях - до 3-4 и более 10 г/т. Последние концентрируют и Бп.

Проанализирована минералого-геохимическая обусловленность магнитной восприимчивости (X) гранитоидов. Наиболее тесно X связана с содержаниями Ш. Коэффициенты парной корреляции М1-Х в даурских гранитоидах 0,95; в асакан-шумиловс-ких - 0,72; в выборке всех магматитов - 0,77. Условия благоприятные для образования и развития МЬ отражены на графиках Ре203/Ге0 - БЮг. и Ге£03/Ге0 - №¿0+^0 с эмпирически установленной границей устойчивости минерала. Она имеет следующие параметры: Ре203/Ре0 - 0,4-0,45 при БхО^ 45-50 % и Наг0+К;,0 - 6-6,5 %; Ре^/РеО - 0,25 и 0,3-0,35 при 76% и, соответственно, На^О+К^О >7,5%. МЬ нестабилен в левой части графиков (относительно указанной границы) и устойчив в правой, где располагаются точки составов как магнитных, так и немагнитных гранитоидов, при вариации содержаний минерала 0-8500 г/т. Выявлены дополнительные к повышенному окислительному потенциалу условия, необходимые для формирования МЬ. В даурских гранитоидах это тип щелочности Ша20/К20 < 0,9), а в асакан-шумиловских лейкогранитах - уровень и тип щелочности, и длительность становления пород (при быстрой их кристаллизации МЬ в значительном количестве отмечается в магматитах, имеющих Наг0+К20 > 8,5 % и Ка»0/Кг0 < 0,7; при длительном формировании пород МЬ образуется при На&0+К£0=6-10 % и Наг0/Кг0=0,5-1).

Рассмотрены типоморфные особенности МЬ, БрП, йг, 1т, Ог, Ру, П. Мг, Аут, Ар. Для целей расчленения, корреляции, определения геохимической специализации гранитоидов можно использовать особенности первых восьми минералов. Из них наиболее интересны следующие:

МЬ - содержания >100 г/т отмечаются лишь в измененных кремне -щелочным метасоматозом доюрских гранитоидах и магнитных породах асакан-шумиловского комплекса. Для них характерно наличие метасоматической генерации минерала, обладающего максимальными до 1-2,5 мм размерами, скульптурами роста в виде ступенчатых граней с субпараллельными наростами или ос-

ложненностью граней штриховкой в виде концентрических треугольников, наличием включений породообразующих минералов, проявлением скелетных футлярообразных выделений, иногда сфе-новой рубашкой.

Sph'- чуткий индикатор • наложенных метасоматических процессов. Концентрации >400 г/т фиксируются лишь в измененных разностях доюрских гранитоидов. Здесь минерал характеризуется максимальными до 3 мм размерами; преобладанием зерен округлой, скелетной формы; частым проявлением на поверхностях штриховки и ступенчатых наростов; включениями породообразующих минералов. Метасоматический Sph как и Mt образуется за счет преобразования Bt. НЫ и раскисления РI или его замещения Fsp.

Zr - в даурских гранитоидах в виде призматических и дипира-мидально-призматических сложно ограненных кристаллов. По мере дифференциации даурского комплекса происходит: укорачивание кристаллов (КуЛд от 8-10 до 2-6), смена острой пирамиды (311) на тупую (111). Преобладающий вид призматической грани подчинен латерально-структурному контролю - в магматитах Менза-Шумиловской СФЗ преобладают выделения гиацинтового типа с гранью (100), а в Зачикойских гранитоидах в основном цирконового типа (110). В образованиях асакан-шумиловского комплекса минерал характеризуется более простыми формами более укороченных кристаллов. Гиацинтовый тип кристаллов более характерен для пород Менза-Шумиловской СФЗ, а цирконовый -для Ясытай-Кинкитуйского массива. Значения коэффициентов удлинения прямо связаны со скоростью становления плутонов (Кудл 5-7 для Крестовского, Толстогривского массивов быстрого становления и до 2-3 для очаговых плутонов длительного формирования).

4.4. Геохимическая характеристика

Приведена характеристика всех основных разновидностей гранитоидов (53 выборки). Образования каждого комплекса обладают своими особенностями фракционирования редких элементов. Информативными в отношении формационного расчленения магматитов являются отношения Ba/Rb, Nb/V.

Плагиограниты пермского комплекса в целом соответствуют геохимическому типу гранитоидов андезитового ряда. Редкоэле-ментная характеристика пород даурского комплекса отвечает среднему составу палингенных гранитоидов известково-щелочно-

го ряда. Флюидное воздействие на даурские гранитоиды аса-кан-шумиловских лейкогранитов отражается вышекларковыми концентрациями Бп, Сб, реже Г. РЬ, Ве, V?, В1, Аи. Минерало-, - го-петрохимическая зональность даурских крупнопорфировидных г. •-:•- гранитоидов выражается повышенными содержаниями' в --породах Зачикойской СФЗ Т1, Г. Тй.

В асакан-шумиловских образованиях наиболее контрастны различия в составах лейкогранитов разнотипных массивов. Породы Ясытай-Кинкитуйского массива наименее дифференцированные (Ва/йЬ - 3,4-7,3), с коэффициентами концентрации (КК) гранитофильных элементов 1л, Сз, Бп, Ве - 0,3-0,7. Подобной характеристикой обладают и аплитовидные граниты Толстогривс-кого массива. Их состав отвечает составу палингенных гранитоидов известково-щелочного ряда. Лейкограниты же Жергоконс-кого, Ясытайского, Крестовского массивов более дифференцированные (Ва/1?Ь - 0,6-3,6) с максимальным накоплением Р, НЬ, N1), Бп, V/ (КК=1,0-3,0). Их состав приближается к составу образований главной фазы плюмазитовых редкометальных лейкогранитов. Геохимические различия лейкогранитов разнотипных массивов увязаны с условиями их становления. Примитивная характеристика в отношении гранитофильных элементов пород Толс-тогривского и особенно Ясытай-Кинкитуйского массивов обусловлены их формированием в астабильной тектонической обстановке, в условиях открытой системы. Породившие их расплавы характеризовались низкой степенью мобилизации субстрата и не подверглись глубокой кристаллизационной и эманационной дифференциации.

Важной геохимической особенностью асакан-шумиловских гранитоидов является их золотоносность. Содержания элемента

- 0,2-19,5 мг/т. Исследовано поведение концентрационного отношения Аи*1000/(Бп+Н). Максимальные его значения приходятся на породы не отличающиеся концентрированием гранитофильных элементов и характеризующиеся низкой степенью кристаллизационной дифференциации. Рассмотрены геохимические и термобарические факторы ответственные за обогащенность гранитоидов Толстогривского и Ясытай-Кинкитуйского массивов золотом. Это

- высокотемпературная довольно быстрая кристаллизация, относительно восстановительные условия формирования.

Основная часть Аи участвовала во флюидных эманациях, отделявшихся от кристаллизующихся асакан-шумиловских систем.

Максимальными концентрациями Аи обладали эманации Ясы-тай-Кинкитуйского массива и именно с ним связаны проявления золоторудной минерализации в поле развития отложений куна-лейской свиты. ;'.:...

Гранитоиды раличной геохимической специализации . характеризуются повышенными весовыми содержаниями определенных акцессорных минералов. Минералогическими индикаторами пород даурского комплекса, обогащенных Бп и IV, являются Бг, Ру. В образованиях асакан-шумиловского комплекса - 71, Мг для оловоносных лейкогранитов; Ру. 1т для золотоносных пород.

Рассмотрены геохимические особенности биотитов. В их составах отчетливо проявлены отмеченные различия разновозрастных гранитоидов. ВЬ асакан-шумиловских пород обладают более высокими содержаниями практически всех гранитофильных элементов, редких земель (особенно ТКУ), Мп и основных для региона рудных компонентов - Бп (10-1000 г/т), V/ (2-40 г/т), Аи (4-1000 мг/т). Биотиты концентрируют 2г\, Ы, Бп, Г, Шэ, V, Мп, П, НЬ, Сз, Аи и не играют существенной роли в балансе рассеяния Мо, Си, Ве, Са, Ва, ТКСе, Со, N1, Сг. Специфическая черта Bt гранитоидов асакан-шумиловского комплекса -золотоносность. Здесь КК элемента (С^/С^р) составляет обычно 20-30. В большинстве случаев баланс концентраций Аи кроме определяется и выделениями Аи в виде собственного минерала. Аи в слюдах тесно ассоциирует с Бп, IV, РЬ, 1п, Ве (г=0,5-0,93), значило положительно связанных друг с другом. Это подтверждает потенциальную золотоносность асакан-шумиловских гранитоидов.

Рассмотрены особенности поведения Бп, \Ч. Аи. По анализу их содержаний во всех разновидностях гранитоидов и включенных в них ксенолитах диоритоидов установлено, что магматиты асакан-шумиловского комплекса являются единственными образованиями, обладавшими рудогенерирующей способностью в отношении не только Бп и V/, но и Ац. Золотоносны™ вероятно являлись и пермские гранитоиды.

4..5. Баланс вещества при палингенно-метасоматическом гранитообразовании

Привнос-вынос вещества с использованием атомно-норма-тивной системы пересчета В.А. Рудника определялся в парах петрологических образований, происхождение одной части которых за счет другой предполагается по геологическим и петро-

геохимическим данным. Даурский и асакан-шумиловский этапы гранитизации по объемам перераспределенного вещества, составлявшим 97-202 г на 1000 см3, примерно равны. Метамагма-тизм сопровождался разуплотнением вещества в пределах 17-83 г на 1000 см3. Можно говорить о длительном (Т-^) и довольно равномерном поступлении гранитизирующих флюидов. Гранитизация выражалась в привносе Б1, К, а на заключительной стадии Г и выносе П. А1, Ее, Мп, Ме, Са, Р. На даурском этапе гра-нитообразования привносились РЬ, Ы. ЫЬ, Юз, Ве, на аса-кан-шумиловском - Бп, Ве, В1, И, Аи, Г.

Глава 5. КРЕСТОВО-СЕНЬКИНСКИЙ ОЛОВЯННО-ВОЛЬФРАМОВЫЙ РУДНЫЙ УЗЕЛ

Охарактеризованы геологическое строение узла, закономерности размещения гидротермально-метасоматических образований и их минералогия. В грейзенах содержание Я03 до 1%, Бп до 0,5 %, вольфрамита до (в г/т) 309, касситерита - 10. шеелита - 47. В кварцевых жилах \Ю3 до 7-8 %, Бп - 0,п %; вольфрамита (в г/т) до 71200, касситерита - 217, бисмутита -675, ферритунгстита - 860. Вольфрамит в кварцевых жилах развит неравномерно, тяготеет к их призальбандовым частям. Широко распространены и безрудные кварцевые жилы.

Подчеркнута слабая обнаженность площади узла и развитие рудных тел на поверхности в виде немногочисленных обломков. Обосновано использование метода декрепитации для получения объективных признаков разграничения жил по степени рудной продуктивности.

Большинство изученных образцов кварца обладает сходными декрептограммами. Газовыделение отмечается на двух температурных интервалах 150 - 310° С и 470 - 510° С. Продуктивные жилы от безрудных надежно отличаются по интенсивности декрепитации в низкотемпературной (150-310° С) области. По этому параметру выделяются три группы исследованных образований -с высоким, средним и низким газовыделением (рис. 2). В первую группу попадает материал наиболее оруденелых жил, во Еторую - убого минерализованных и безрудных, наименьшей флю-идонасыщенностью обладает материал безрудных жил.

Дана общая прогнозно-перспективная оценка территории на Бп, и, Аи. Подтверждено ранее выявленное тяготение рудопро-явлений Аи к терригенным толщам Зачикойской и Даурской СФЗ, и локализация Бп-И оруденения в Менза-Шумиловской структуре.

1« Ю4 Зое 1« 33 Т/С

Рис. 2. Примеры декрептограмм кварца с высоким (а), средним (б) и низким (в) газовыделением.

Кроме перспектив площади Крестово-Сенькинского рудного узла, показана целесообразность глубинного изучения гранит- апли-то-порфиров третьей фазы асакан-шумиловского комплекса в южной части Жергоконского массива, где возможно обнаружение невскрытого оловянно-вольфрамового оруденения грейзенового типа,' аналогичного оруденению Шумиловского месторождения.

Заключение. Основные результаты работы:

1. Гранитоиды Ясытай-Чикойского междуречья впервые рассмотрены комплексно с использованием широкого круга методов исследования, данные которых тесно взаимоувязаны;

2. Выявлена поперечпая латеральная зональность доюрских гранитоидов (наиболее полно проявленная в образованиях даурского комплекса), заключающаяся в обогащенности магматитов Зачикойской СФЗ, в сравнении с однотипными породами Мен-за-Шумиловской СФЗ, К. П, Тй, Ге^. Г5р, т, БрП. Зональность определяется уровнем и типом щелочности. Повышенная щелочность гранитоидов Зачикойской СФЗ обусловлена дегазацией формировавшихся здесь в ранней-средней юре очагов аса-кан-шумиловских лейкогранитов, являвшихся более высококалиевыми чем таковые в Менза-Шумиловской СФЗ. С минералого-гео-

химической зональностью совпадает поведение магнитного поля, уровень которого возрастает в северо-западном направлении.

3. Показано широкое развитие метасоматически измененных фаций гранитоидов даурского;комплекса, обусловленное характером формирования магматитов-асакан-шумиловского комплекса. Специфичность состава этих фаций-ярко проявлена в акцессорной характеристике. По мере усиления метасоматического преобразования гранитоидов происходит резкое с 40-490 г/т до 6200-8650 г/т увеличение общего количества акцессориев. При этом, 11-Ар-1г первичный парагенез сменяется Ог-БрП-МЬ ассоциацией. Новообразование Бри. МЬ происходит за счет преобразования ИЫ. ВС и раскисления Р1.

4. Впервые флуктуации состава лейкогранитов района, проявленные в щелочности и ее типе, содержаниях Г, редких щелочей, 0, Ар. Бри. Р1. степени дифференцированное™ пород, соотношении фемафильных компонентов и уровнях содержаний гранитофильных элементов, объяснены условиями формирования лейкогранитных массивов (Ро5ч, Рнго. Т, устойчивость этих параметров во времени или степень открытости кристаллизующихся систем, степень мобилизации субстрата при палинген-но-метасоматическом гранитообразовании и уровень эрозионного среза).

5. Выявлена комплексная АШЗп-М специализация аса-кан-шумиловских лейкогранитов. Олово- и вольфрамоносными являются наиболее дифференцированные лейкограниты, становление которых проходило при максимальной активности Г, в условиях приближенных к термостатированным. Золотоносными являются лейкограниты и их гибридизированные разности, обладающие меньшей дифференцированностью, обедненные многими гранито-фильными элементами, при формировании которых повышенной активностью пользовались В и С1. Родоначальные расплавы золотоносных магматитов характеризовались меньшей степенью мобилизации палингенного субстрата и их интенсивному фракционированию препятствовала неустойчивость термобарических условий вследствие относительной открытости магматических очагов.

6. Впервые исследовано поведение акцессорных минералов в разнотипных образованиях. Выявлены петрохимические и геологические факторы этого поведения. Установлено, что в даурском комплексе "судьба" акцессориев определялась основностью

пород и степенью их метасоматического преобразования, а в гранитоидах асакан-шумиловского комплекса - окислительно-восстановительным потенциалом.

7. Выявлена минералого-геохимическая обусловленность магнитной восприимчивости гранитоидов, в первую очередь зависящей от содержаний МЬ. В устойчивом развитии минерала основную роль играет величина окислительно-восстановительного потенциала. К ней в гранитоидах даурского комплекса добавляется калиевый характер щелочности, а в асакан-шумиловских образованиях - щелочность, ее тип и длительность становления пород (скорость кристаллизации).

8. Впервые изучены типоморфные особенности МЬ, Брк, 2Т,

От, Мг, Бг, Ру, Ар, Аиг и породообразующих минералов.

Наиболее важное значение в целях формационного и металлоге-иического анализа гранитоидов имеет типоморфизм следующих минералов - 0 (окраска, погасание, степень идиоморфизма ранних выделений), ГБр (проявление решетчато-сдвойникованного строения зерен магматической генерации), ВЬ (степень идио-морфности. состав), МЬ и £р?г (содержание, форма выделений), Ъг (огранка и удлинение кристаллов). Ар и П (содержание).

9. Выявлены минералогические индикаторы гранитоидов разной рудно-геохимической специализации. В даурских магма-титах ими являются - Ру и Сг для пород, обогащенных 5п и V/; в асакан-шумиловских - П и Мг для оловоносных гранитоидов, Ру и 1г для пород, обогащенных Аи/

10. Определена возможность применения метода декрепита-ции для достоверного разделения рудных и безрудных кварцевых жил Крестово-Сенькинского рудного узла. Они отчетливо различаются интенсивностью газовыделения кварца в температурной области 150-310° С. Эти данные возможно перенести и на соседние оловянно-вольфрамовые рудные объекты.

11. Дана общая прогнозно-перспективная оценка территории на Бп, V.', Аи. Показана целесообразность глубинного изучения одного из участков Жергоконского массива.

Материалы диссертации изложены в следующих публикациях:

1. Мусин Р. х. Золотоносность гранитоидов Менза-Шумило-вской зоны Центрального Забайкалья // Локальный прогноз и разработка месторождений золота: Тез. докл. регион. Рос-сийск. конф. - Чита, 1992. - С. 129-131.

2. Мусин Р. X. Некоторые особенности состава лейкогра-нитов асакан-шумиловского комплекса в связи с проблемой их рудоносности // Геология, экологическая геология и полезные ископаемые Восточной Сибири: Тез. докл. -Иркутск, 1994. -С. 73-75. -

3. Мусин Р. X., Кузнецов А. А. Своеобразие грейзеново-рудного процесса в пределах Крестово-Сенькинского рудного узла Центрального Забайкалья // Геология, экологическая геология и полезные ископаемые Восточной Сибири: Тез. докл. -Иркутск, 1994. - С. 75-77.

4. Мусин Р. X. Некоторые черты палеогидрогеохимии ред-кометального оруденения Центрального Забайкалья // Гидрогеология, инженерная геология и геоэкология месторождений полезных ископаемых: Информ. матер. - Екатеринбург, 1994. - С. 51-52.

5. Мусин Р. X. Петрогеохимическая характеристика и зональность гранитоидов северо-западной части Монголо-Забайкальской складчатой системы. - Казань, 1994. - 22 с. - Деп. в ВИНИТИ 16.12.94, N 2912-В94.

6. Мусин Р. X. Петрогеохимия и рудоносность лейкограни-тов Центрального Забайкалья. - Казань, 1995. - 37 с. - Деп. в ВИНИТИ 09.03.95, Н 651-В95.

7. Мусин Р. X. Петрогенез и рудоносность лейкогранитов Центрального Забайкалья // Магматизм и геодинамика: Матер. 1 Всероссийск. петрографического совещ.: В 4 кн. - Уфа,

1995. - Кн. 4. - С. 105-106.

8. Мусин Р. X. Особенности проявления гранитоидного магматизма и связанного с ним оруденения в Монголо-Забайкальской складчатой системе // II Республ. научн. конф. молодых ученых и специалистов: Тез. докл. в 7 кн. - Казань,

1996. - Кн. 2. - С. 86.

9. Мусин Р. X., Муравьев Ф. А. Декрептометрические исследования кварцевых жил Центрального Забайкалья // II Республ. научн. конф. молодых ученых и специалистов: Тез. докл. в 7 кн. - Казань, 1996. - Кн. 2. - С. 87.

Текст научной работыДиссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Мусин, Рустам Хадиевич, Казань

/

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

МУСИН Рустам Хадиевич

УДК [549+550.42+553.064/.065]:552.321.1/3+552.322.1/2(571.55)

МИНЕРАЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И РУДОНОСНОСТЬ ГРАНИТОИДОВ ЯСЫТАЙ-ЧИКОЙСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ

04.00.20 - минералогия, кристаллография

Диссертация на соискание ученой -степени кандидата геолого-минералогических наук

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогических наук, доцент Е. С. Шуликов

КАЗАНЬ - 1998

- 2 -ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ...............................................5

1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ И ПРОБЛЕМЫ МАГМАТИЧЕСКОЙ ГЕОЛОГИИ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ МОНГОЛО-ЗАБАЙКАЛЬСКОЙ СКЛАДЧАТОЙ СИСТЕМЫ................................................13

2. МЕТОДИКА РАБОТ.........................................29

3. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРК ЯСЫТАЙ-ЧИКОЙСКОГО

МЕЖДУРЕЧЬЯ............................................. 34

3.1. Стратиграфия......................................34

3.2. Магматизм.........................................37

4., МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГРАНИТОИДОВ.......63

4.1. Петрохимическая характеристика....................63

4.1.1. Доюрские гранитоиды.............................63

4.1.2. Юрские гранитоиды;.-.........'....................70

4.2. Петрографическая и петрофизическая характеристика.84

4.2.1. Доюрские гранитоиды.............................84

4. 2. 2. Юрские гранитоиды...............................94

4.2.3. Типоморфные особенности породообразующих минералов......................................100

4.3. Акцессорно-минералогическая характеристика.......119

4.3.1. Доюрские гранитоиды............................126

4. 3. 2. Юрские гранитоиды..............................137

4.3.3. Петрохимические факторы поведения акцессорных минералов......................................145

4.3.4. Минералого-геохимическая обусловленность магнитной восприимчивости и особенности поведения магнетита.......................................162

4.3.5. Типоморфные особенности акцессорных минералов..172

4.4. Геохимическая характеристика.....................190

4.4.1. Доюрские гранитоиды............................200

4.4.2. Юрские гранитоиды...............................201

4.4.3. Геохимические особенности биотитов.............209

4.4.4. Особенности поведения Sn, W, Au................214

4.5. Баланс вещества при палингенно-метасоматическом

гранитообразовании...............................219

5. КРЕСТОВО-СЕНЬКИНСКИЙ ОЛОВЯННО-ВОЛЬФРАМОВЫЙ

РУДНЫЙ УЗЕЛ...........................................225

5.1. Строение рудного узла и минералогическая характеристика гидротермально-метасоматических образований.225

5.2. Декрептометрическая характеристика кварцево-жильного материала...............................229

5.3. Общая прогнозно-перспективная оценка территории

на Sn, W, Au.....................................232

ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................235

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.....................................244

Сокращенные обозначения минералов и петрохимических параметров, принятые в тексте, таблицах и рисунках

АЪ - альбит Ат - амфибол Ар - апатит Вг - биотит СНЬ - хлорит РЧ - флюорит

Рйр - калиевый и калинатровый

полевой шпат Сг - гранат НЫ - роговая обманка II - ильменит

МЬ - магнетит Мг - микроклин Мг - монацит Ми - мусковит Ог - ортит 0г£ - ортоклаз Ру - пирит Р1 - плагиоклаз О - кварц БрН - сфен Zr - циркон

А - параметр А=А1203+Са0+Ма20+К20

а1'- коэффициент глиноземистости

Г - фемичность

Ка - коэффициент агпаитности

Кф - коэффициент железистости (фракционирования)

Б - саличность

Значения всех петрохимических коэффициентов и параметров вычислены по формулам, приведенным в [37] Я - поперечник (диаметр)

Сокращения к рисункам шлифов

к.б. - канадский бальзам Ув. - увеличение

X - наблюдения в скрещенных николях II - наблюдения при одном николе

ВВЕДЕНИЕ

Ясытай-Чикойское междуречье находится в северо-западной части Монголо-Забайкальской складчатой системы. Район отличается широким развитием гранитоидов и является областью локализации рудопроявлений Бп, Аи и других элементов.

Гранитоидный магматизм характеризуется многоэтапностью проявления, сложными взаимоотношениями пород, отсутствием однозначных возрастных датировок, высокой вариабельностью состава магматитов даже на небольших участках, отражающейся на петрофизических параметрах и соответственно в геофизических полях. Это предопределило отсутствие общепринятой схемы расчленения гранитоидов региона и единого взгляда на их генетическую природу. Несмотря на многолетнюю историю изучения района до сих пор отсутствует комплексная характеристика гранитоидов. Существующие схемы формационного деления магматитов, кроме общегеологических материалов, базируются на петрографических, петрохимических, геохронологических, в меньшей степени геохимических данных, которые часто плохо увязаны друг с другом. При этом особенности акцессорно-мине-ралогического состава гранитоидов обычно не учитываются, либо приводятся лишь наиболее характерные ассоциации акцессо-риев. Поэтому, остро стоит вопрос именно комплексного рассмотрения магматитов с упором на их слабо изученную акцес-сорно-минералогическую характеристику. Изучение последней показало широкие возможности акцессориев в решении вопросов расчленения, корреляции и петрогенезиса гранитоидов.

Оловянно-вольфрамовые проявления генетически связаны с лейкогранитами. Большое количество лейкогранитных массивов, при крайне ограниченном числе рудопроявлений потребовало вы-

явления причин, обусловивших различную рудную продуктивность лейкогранитов, и определения минералогических особенностей рудоносных гранитоидов.

Преимущественно кварцево-жильный характер оловян-но-вольфрамового оруденения, при широком развитии на рудных площадях и "пустых" кварцевых жил, слабая обнаженность рудных объектов, неравномерное распределение в объеме жил полезных компонентов вызвали необходимость выявления признаков, позволяющих экспрессно различать рудоносные и безрудные кварцевые жилы.

До сих пор открытым оставался также вопрос о месте и времени генерации золотоносных гидротерм.

Решение в работе перечисленных минералого-геохимических вопросов определяет актуальность темы диссертации.

Цель работы - всестороннее, с широким применением математических методов исследования, изучение гранитоидов Ясытай -Чикойского междуречья, выявление минералого-геохимических критериев их расчленения, корреляции, генезиса и рудоноснос-ти.

Основные задачи работы:

1. Выяснение особенностей строения массивов разновозрастных гранитоидов и установление их минералого-геохимичес-кой характеристики.

2. Выявление характера эволюции минеральных парагенези-сов, петрохимического и редкоэлементного составов по мере становления разновозрастных магматических комплексов и гра-нитоидного магматизма региона в целом.

3. Установление петрохимических и геологических факторов, определяющих поведение основных акцессорных минералов.

4. Выявление типоморфных особенностей породообразующих

и акцессорных минералов, позволяющих использовать их в целях расчленения, корреляции, определения потенциальной рудонос-ности и условий образования гранитоидов.

5. Определение минералого-геохимической обусловленности петрофизических параметров, в первую очередь магнитной восприимчивости, и создание надежной петрологической основы для интерпретации данных магнитной съемки.

6. Выявление особенностей поведения Бп, Ш, Аи в процессе развития гранитоидного магматизма и определение минеральных ассоциаций магматитов различной рудно-геохимической специализации.

7. Выявление причин различия лейкогранитов по структурно-вещественным признакам и степени рудоносности.

8. Определение возможности использования термобарогео-химических методов исследования для получения объективных оценок рудной продуктивности кварцевых жил, не зависящих от характера распределения в объеме жил рудных минералов (на примере кварцевых жил оловянно-вольфрамового Кресто-во-Сенькинского рудного узла Центрального Забайкалья).

Фактический материал и методы исследований.

Результаты исследований базируются на фактическом материале, полученном автором при геологосъемочных работах масштаба 1:50000 в 1986-1993 г.г. Всего использовано. 145 полных силикатных анализов пород, 34 анализа биотитов, 2 анализа вольфрамитов, 150 минералогических анализов протолочек, результаты приближенно-количественных спектральных анализов на 34 элемента свыше 1550 проб пород и 24 монофракций биотитов и вольфрамитов, 775 определений плотности и магнитной восприимчивости магматитов, 5 определений возраста изохронным ЕЬ-Бг методом. Кроме того, изучено 100 образцов кварцево-

жильного материала декрептометрическим методом и около 300 прозрачных шлифов. При обработке геологических и аналитических материалов широко использовались статистические методы -корреляционный, факторный и кластерный анализы.

Научная новизна.

1. Впервые комплексно (геология, минералогия, петрохи-мия, геохимия, петрофизика) с широким применением математических методов рассмотрены гранитоиды Ясытай-Чикойского междуречья Центрального Забайкалья.

2. Выработаны модели формирования разновозрастных гра-нитоидов с подсчетом привноса-выноса вещества при палинген-но-метасоматическом гранитообразовании.

3. Впервые выявлена поперечная латеральная зональность доюрских гранитоидов (даурского комплекса) по трем уровням организации вещества (атом, минерал, порода), во-многом обусловленная процессами юрского (асакан-шумиловского) гра-нитообразования.

4. Определена ведущая роль юрских метасоматических процессов в формировании акцессорно-минералогического состава более ранних магматитов.

5. Показана связь особенностей минералого-геохимическо-го состава юрских лейкогранитов с условиями их становления.

6. Выявлены типоморфные особенности ряда породообразующих и акцессорных минералов для целей расчленения, корреляции и определения условий образования гранитоидов.

7. Выявлены петрохимические зависимости поведения 10 наиболее распространенных акцессорных минералов.

8. Впервые обоснована потенциальная золотоносность юрских гранитоидов, наиболее дифференцированные разности ко-

торых обладают редкометальной специализацией.

9. На примере кварцевых жил Крестово-Сенькинского рудного узла показана возможность применения декрептометричес-ких исследований для достоверного разделения рудных и безрудных кварцевых жил.

Основные защищаемые положения.

1. Доюрские гранитоиды Ясытай-Чикойского междуречья характеризуются минералого-геохимической зональностью, обусловленной метасоматическими процессами, связанными с формированием юрских лейкогранитов.

2. В доюрских гранитоидах происходит смена, первичного ильменит-апатит-цирконового парагенезиса акцессориев на ор-тит-сфен-магнетитовую ассоциацию в разностях, преобразованных юрскими метасоматическими процессами.

3. Минералого-геохимические различия юрских лейкогранитов обусловлены условиями становления слагаемых ими плутонов (робщ> рн2о> Т, устойчивость этих параметров во времени, степень мобилизации гранитизированного субстрата).

4. Юрские лейкограниты являются не только редкометаль-ными, но и потенциально золотоносными. Профиль рудной специализации определяется степенью фракционирования (дифференциации) магматических расплавов.

5. Кварцевые жилы Крестово-Сенькинского рудного узла Центрального Забайкалья обладают широко варьирующими содержаниями вольфрамита. Рудоносные жилы от безрудных отчетливо различаются интенсивностью декрепитации кварца, не зависящей от характера распределения рудного минерала.

Практическая и научная значимость.

1. Установленная вторичная природа большей части магнетита в доюрских гранитоидах предопределяет необходимость бо-

лее внимательного отношения к расшифровке магнитных аномалий и в целом интерпретации геофизических данных при геологическом картировании территории. Это позволит достоверно выделять метасоматически измененные фации доюрских гранитоидов, часть которых может отражать надынтрузивные зоны невскрытых тел юрских редкометальных лейкогранитов.

2. Выявленные типоморфные особенности породообразующих и акцессорных минералов в разнотипных гранитоидах расширяют возможности формационного и металлогенического анализов.

3. Установленные закономерности поведения Бп, Ш, Аи в ходе развития магматических систем и выявленные минералогические индикаторы пород различной геохимической специализации позволят более целенаправленно вести поисковые работы.

4. Выявленная потенциальная золотоносность лейкогранитов асакан-шумиловского комплекса расширяет перспективы региона в отношении этого вида оруденения и требует более комплексного подхода к изучению продуктов юрского этапа грани-тообразования, до последнего времени считавшихся лишь ред-кометаллоносными.

5. Установленные различия в интенсивности газовыделения кварца вольфрамитоносных и безрудных жил позволят применять метод декрепитации для разбраковки жил по степени рудной продуктивности. В отличие от традиционных химико-спектральных методов интенсивность декрепитации не зависит от неравномерности распределения рудных минералов в объеме жил.

6. Выявленная поперечная минералого-геохимическая зональность доюрских гранитоидов, совпадающая с региональной петрохимической зональностью увеличения содержаний калия в одновозрастных магматитах в северо-западном направление от центральной части Монголо-Забайкальской складчатой системы,

- и -

вызывает необходимость изучения параллельно с петрохимичес-кой информацией и данных по акцессорно-минералогическому и редкоэлементному составам гранитоидов и использования в па-леотектонических реконструкциях комплексного минералого-гео-химического материала.

7. Приведенная комплексная характеристика всех основных фазово-фациальных разновидностей гранитоидов является наиболее полной для региона петрологической сводкой. Она может служить базой для сравнения гранитоидов Ясытай-Чикойского междуречья и сопредельных районов, являться исходным материалом для интерпретации геофизических материалов на обширной территории.

Апробация работы.

Основные положения диссертации докладывались на региональных Российских конференциях "Локальный прогноз и разработка месторождений золота" (Чита, 1992), "Гидрогеология, инженерная геология, геоэкология месторождений полезных ископаемых" (Екатеринбург, 1994), первом Всероссийском петрографическом совещании "Магматизм и геодинамика" (Уфа, 1995), а также итоговых научных конференциях КГУ (Казань, 1993-1995).

Публикации.

Основные положения диссертации отражены в 9 печатных работах и 2 геологосъемочных отчетах.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения. Общий объем составляет 257 страниц, в том числе 38 рисунков, 26 таблиц, список литературы из 124 наименований, объем текстовой части 153 с.

Основная часть исследований автором проведена в тесном

сотрудничестве с геологами ПГО "Читагеология" К.В. Варакси-ным, Р.Г. Ганибаевым, Н.П. Костяковым, В.П. Красновым, A.A. Кузнецовым, Г. Г. Кунько, В.Ф. Логиновым, С.Н. Пехтеревым, М.А. Ходиной, с которыми постоянно обсуждались основные проблемы магматической геологии региона. Им, а также своему научному руководителю кандидату геол.-минер, наук, доценту Е.С. Шуликову автор выражает глубокую признательность.

- 13 -

1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ И ПРОБЛЕМЫ МАГМАТИЧЕСКОЙ ГЕОЛОГИИ

СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ МОНГОЛО-ЗАБАЙКАЛЬСКОЙ СКЛАДЧАТОЙ

СИСТЕМЫ ,

Планомерные геологические исследования верховьев рек Чикой и Ингода, левобережного бассейна Чикоя в среднем течении, начаты Ю. П. Деньгиным в 1926 г. Под его руководством в 1928-1936 г.г. проводится геологическая съемка и специализированные петрографические исследования. Основным объектом изучения являлся крупный интрузив, вытянутый в северо-восточном направлении более чем на 300 км вдоль хребтов Черского и Даурского, впоследствии названный П. И.. Налетовым "Большой гранитной интрузией". В его составе Ю.П. Деньгиным, занимавшимся изучением региона вплоть до 1956 г.,-.были выделены асинский и даурский комплексы (1935 г.), чаще именовавшиеся фазами, а в 1947 г. - асакан-шумиловский комплекс. Асинская фаза (комплекс) включала в основном роговообман-ко-биотитовые гранодиориты и кварцевые диориты преимущественно гнейсовидные и часто порфировидные, в даурскую фазу включены, главным образом, порфировидные граниты, в асакан-шумиловский комплекс - аляскиты и лейкократовые граниты. Первые два комплекса автор первоначально считал мезозойскими, позднее отнес асинский комплекс к среднему, а даурский к позднему палеозою. Гранитоиды асакан-шумиловского комплекса включил в киммерийский доверхнеюрский этап магматизма. Достаточных данных о возрасте гранитоидов в то время не было.

С 1934 г. в чикойской тайге начались поисковые работы партиями "Союзникельоловоразведки" и до 40-х г. были открыты основные для региона оловянно-вольфрамовые месторождения (Шумиловское, Молодежное, Студенческое). В это же время Tío-

являются первые обобщающие металлогенические работы, связанные с �