Минералого-геохимические особенности и условия формирования свинцово-цинковых руд месторождения Джимидон

Грознова, Елена Олеговна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Минералого-геохимические особенности и условия формирования свинцово-цинковых руд месторождения Джимидон
ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат диссертации по теме "Минералого-геохимические особенности и условия формирования свинцово-цинковых руд месторождения Джимидон"

На правах рукописи

Грознова Елена Олеговна

МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ СВИНЦОВО-ЦИНКОВЫХ РУД МЕСТОРОЖДЕНИЯ ДЖИМИДОН (СЕВЕРНАЯ ОСЕТИЯ)

25.00.11. Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых;

минерагения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

1 5 ДПР ¿0(0

Москва 2009

004601069

Работа выполнена в Учреждение Российской Академии Наук Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии, геохимии (ИГЕМ РАН)

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук

Коваленкер Владимир Александрович

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Константинов Михаил Михайлович

кандидат геолого-минералогических наук Сущевская Татьяна Михайловна

Ведущая организация: Геологический факультет Московского

государственного университета имени М.В. Ломоносова

Защита состоится 22 апреля 2010 года в II00 часов на заседании диссертационного совета Д 002.122.02. ИГЕМ РАН по адресу: 119017, Москва, Старомонетный пер., д. 35.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГЕМ РАН Автореферат разослан 19 марта 2010

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат

геолого-минералогических наук / Тарасов H.H.

Актуальность темы. Жильное гидротермальное месторождение Джимидон, расположенное в Садонском рудном районе (Северная Осетия) является ярким представителем «скрытого», не выходящего на поверхность свинцово-цинкового оруденения, в связи с чем может служить эталонным объектом, изучение особенностей которого будет способствовать выявлению на территории района новых проявлений подобного типа.

В последнее время особенно остро встала проблема обеспечения минерально-сырьевой базой завода «Электроцинк» - одного из основных производителя цинка в России. Все известные свинцово-цинковые месторождения района (Садон, Архон, Згид, Холст и др.), эксплуатировавшиеся еще с середины XIX века, отработаны почти на 70%. В 2005 году началась разработка месторождения Джимидон с разведанными запасами более 1 млн. тонн руды и содержаниями металла не менее 10%.

К настоящему времени известные свинцово-цинковые месторождения Северной Осетии изучены довольно детально. Как на отдельных месторождениях, так и в Садонском районе в целом, были выявлены основные черты металлогении региона (Варданянц, 1933; Цогоев, 1969; Черницын, 1985; и др.), охарактеризованы геологические и структурно-тектонические условия локализации руд (Харчук, 1957; Константинов,. 1967; Гурбанов, Зембатов, 1978; Некрасов, 1980; Трофимов и др., 1996,. 1999; Башкина, 2002; и др.), определены основные особенности вещественного состава руд и, с разной степенью детальности, рассмотрены проблемы зональности и генезиса оруденения (Златогурская, 1958; Прокопенко, 1958; Сорокин, 1958; Чернопятов, 1958; Хетагуров, Катова, 1972; Грановский, 1982; Давыдов, Грановский, 1985; Добровольская, 1987, 1989; Во11шкоу,е1 а1., 1991; Ляхов и др., 1994; Борисов 2000; и др.).

В пределах месторождения Джимидон известны три главные рудные зоны - Бозанг, Цагарсар и Восточный Джимидон. При этом рудная зона Бозанг считается эталонным объектом для Садонского рудного района со скрытым оруденением (Константинов и др. 2004). Однако минералогия, геохимические особенности руд месторождения Джимидон в целом не рассматривались. Использование комплекса современных микроскопических и аналитических методов позволило выявить закономерности изменения состава рудообразующих минералов и распределения в них основных и примесных элементов, получить физико-химические параметры формирования руд, а так же охарактеризовать условия образования свинцово-цинковых руд месторождения.

Проведение этих исследований актуально для решения научных и прикладных задач, в том числе для дальнейшей доразведки и разработки, как данного месторождения, так и других, сходных с ним месторождений Садонского рудного района.

Цели и задачи исследования. Основной целью работы являлось выявление минералого-геохимических особенностей руд и физико-химических параметров их образования нового для Садонского рудного

района объекта. Реализация этой цели предусматривала выполнение следующих задач:

1. Изучение минерального состава руд и типоморфных особенностей рудных и нерудных минералов месторождения.

2. Изучение изменчивости химического состава рудообразующих минералов в процессе рудообразования.

3. Исследование минеральных ассоциаций и последовательности их образования.

4. Определение физико-химических параметров рудообразования и их закономерных изменений от ранних к последующим стадиям минералообразования.

5. Исследование изменения состава гидротермальных растворов в процессе рудообразования.

Фактический материал и методы исследования. В основу диссертации положены материалы по трем рудным зонам месторождения -Бозанг, Цагарсар и Восточный Джимидон, полученные автором в ходе полевых и лабораторных исследований в период с 2001 - 2006 гг. Работы велись в рамках базовых тем НИР ИГЕМ и хоздоговоров с ФГУГП «Севосгеологоразведка» под руководством В.А. Коваленкера, в которых кроме автора также принимали участие М.Г. Добровольская, Г.Ю. Акимов, М.В. Разин. Для решения поставленных задач проводились геологические, минералогические, минераграфические и аналитические исследования. Проводилась выборочная документация рудных интервалов в штольнях 47, 8, 3 рудной зоны Бозанг и целевая передокументация керна, пробуренных ранее скважин 061а, 0.76, 0.47, с0308, 107, 111 рудной зоны Восточный Джимидон.

Изучено более 200 полированных штуфов и аншлифов, 100 прозрачно-полированных шлифов. Методами термо- и криометрии было изучено 180 индивидуальных флюидных включений в 23 полированных пластинах (термокриокамера Linkam THMSG-600). Газово- и ионнохроматографические определения состава газовой и жидкой фаз флюида в двойных водных вытяжках из 9 образцов проведено в ЦНИГРИ. Схема установки и методы определения описаны в работе (Кряжев и др., 2003). Аналитическое изучение минералов и руд проводилось в лабораториях ИГЕМ РАН и МГУ. Химический состав минералов изучен методом рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) на микроанализаторе "Camebax SX-50". Дополнительные исследования характера срастаний и состава минералов проведены на сканирующем электронном микроскопе JSM 5300 с энергодисперсионным микроанализатором Link ISIS и на рентгеноспектральном микроанализаторе Camscan. Анализ элементного состава руд выполнен методом рентгено-флюоресцентного анализа (РФА) на спектрометре последовательного действия (модель PW 2400, производство Philips Analytical). Определение содержаний главных и примесных рудных элементов в пробах руд и концентратах сульфидных минералов проведено методом инструментального нейтронно-активационного анализа (ИНАА) в Лаборатории радиогеологии и радиогеоэкологии ИГЕМ РАН.

При подготовке к работе также использован каменный материал из коллекции сектора минераграфии (Лаборатория рудных месторождений), собранный Добровольской М.Г. в ходе полевых работ в 80-е г.г., а также образцы любезно предоставленные сотрудниками ФГУГП «Севосгеологоразведка», г. Владикавказ - Давыдовым К.В., Давыдовой Э.И., Таутиевым К.Ч., Таратынко Е.С.

Научная новизна.

1. Впервые проведено комплексное детальное изучение месторождения Джимидон современными микроскопическими и аналитическими методами минерального состава, текстур и структур руд, геохимических особенностей и физико-химических параметров формирования руд.

2. Установлены новые для этого месторождения минералы и их группы, в том числе разнообразные минералы системы ВиРЬ-А£-8, впервые диагностированный в рудах месторождения кнебелит - редкий минерал из группы оливина и замещающий его кариопилит.

3. Выявлены закономерности изменения состава главных рудообразующих минералов и распределения в них основных и примесных (Ре, 1п, ЕЙ, С(1, Аи, А§, и др.) элементов.

4. Выделены основные минеральные ассоциации и обоснована схема последовательности их формирования.

5. Впервые получены результаты микротермометрических, хроматографических исследований флюидных включений в кварце, кальците и сфалерите, и анализа водных вытяжек, которые характеризуют все стадии многоактного процесса формирования свинцово-цинковых руд месторождения Джимидон.

6. На основании интерпретации комплексных данных по составу хлоритов, сфалеритов, а также данных изучения ФВ в жильном кварце рассмотрены основные механизмы осаждения руд и предложена модель гидротермального минералообразования.

Практическое значение работы.

Полученные данные могут быть применены при рассмотрении условий образования жильных РЬ-2п месторождений, а также при оценке месторождений и рудопроявлений, сходных по своим характеристикам с месторождением Джимидон. Кроме того, результаты исследований можно использовать как составную часть генетической модели рудообразующего процесса для данного типа месторождений.

Защищаемые положения.

1. Детальное минералого-геохимическое изучение свинцово-цинкового жильного месторождения Джимидон позволило значительно расширить список минералов. На месторождении обнаружено 13 новых для него минералов, включая самородный висмут, висмутовые сульфосоли и минералы серебра, участвовавших в рудообразовании, а также кнебелит и кариопилит -два нерудных минерала. В рудах месторождения установлена вертикальная минеральная зональность, которая выражена в преобладании висмутового и пирротинового оруденения на нижних горизонтах и в увеличении содержаний

висмута в сульфидах и сульфосолях с глубиной при уменьшении в них содержаний серебра.

2. Гидротермальное минералообразование на месторождении Джимидон происходило в течение пяти стадий: 1) дорудной кварц-полевошпатовой 2) I рудной, пирит-пирротин-арсенопиритовой, 3) II рудной, халькопирит-сфалеритовой, 4) III рудной, арсенопирит-сфалерит-галенитовой с висмутом, 5) пострудной кварц-флюорит-баритовой, которые различаются текстурно-структурными характеристиками руд, составом слагающих их минеральных фаз и химизмом минералов.

3. Руды месторождения Джимидон отлагались в интервале температур 430 - 120°С из гидротермальных растворов, преимущественно натриево-хлоридного состава, при давлении не более 300 - 400 бар. Концентрации растворов менялись от 22 до 1 мас% - экв NaCl. Более дифференцированный состав, максимальные температуры и соленость минералообразующих растворов установлены для арсенопирит-сфалерит-галенитовой стадии с минералами висмута. Изменение этих параметров подтвердило многостадийность процесса формирования месторождения.

4. Отложение основных минеральных ассоциаций определялось процессом смешения контрастных растворов - восстановленного серосодержащего глубинного и окисленного магний-содержащего ниже уровня современного эрозионного среза. В результате смешения происходило смещение гидротермальных равновесий в сторону осаждения сульфидов в ассоциации с магнезиальным хлоритом, а затем разубоживание концентраций серы и рудных компонентов, приводящее к прекращению рудного процесса.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 2003), на годичных сессиях МО, (Москва 2003, 2005), на съезде ВМО (Санкт-Петербург 2004), конференции молодых ученых (Апатиты, 2005). По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 4 статьи в рецензируемых журналах и сборниках.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, содержит 127 страниц машинописного текста, 31 рисунок, 13 таблиц. Список литературы включает 99 наименований.

Во введении определены цели, задачи, методы исследования и практическая значимость работы, а также сформулированы защищаемые положения. В первой главе по литературным и фондовым источникам приведена краткая геологическая характеристика месторождения Джимидон. Во второй главе описаны минеральный состав руд, типоморфные особенности основных рудных минералов. В третьей главе на основании текстурно-структурных особенностей руд выделены минеральные ассоциации и описана последовательность минералообразования. В четвертой главе на основе изучения флюидных включений и химизма минералов переменного состава охарактеризованы Р-Т-параметры минералообразования, рассмотрены эволюция состава минералообразующих

флюидов и основные факторы рудообразования. В пятой главе дана сравнительная характеристика месторождения Джимидон с другими жильными свинцово-цинковыми месторождениями. В заключении подведен итог исследований.

Благодарности.

Работа выполнена в Секторе минераграфии Лаборатории рудных месторождений под руководством доктора геолого-минералогических наук

B.А. Коваленкера, которому автор выражает глубокую признательность. Особую благодарность за постоянное внимание и неоценимую помощь автор выражает М.Г. Добровольской. За разностороннее содействие и полезное обсуждение отдельных положений при подготовке работы автор благодарит Т.Л. Крылову, 0.10. Плотинскую, В.Ю. Прокофьева, А.Г. Гурбанова, В.М. Газеева, А.Я. Докучаева, С.С. Абрамова, И.Т. Расс (ИГЕМ РАН), А.Н. Краснова, Н.П. Варгунину, Б.Ю. Орлова (ФГУП ЦНИГРИ). Автор искренне благодарит геологов ФГУГП «Севосгеологоразведка» К.В Давыдова, Э.И. Давыдову, К.Ч. Таутиева, С.Б. Лясковского, Е.С. Таратынко, Т.К. Кундухова за консультации, помощь в организации полевых работ и предоставленный каменный материал. Автор также признателен А.И. Цепину, Н.В. Трубкину, E.H. Копорулиной, А.И. Якушеву, А.Л. Керзину, Л.П. Носику (ИГЕМ РАН),

C.Г. Кряжеву, Ю.В. Васюте (ФГУГП ЦНИГРИ) и H.H. Кононковой (МГУ) за выполненные анализы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Краткая геологическая характеристика района

Месторождение Джимидон принадлежит к группе классических Pb-Zn месторождений Садонского рудного района и является характерным представителем жильного типа оруденения, не выходящего на поверхность. Оно расположено в пределах одноименного поднятия, являющегося крайним восточным блоком-сегментом Садоно-Унальской горст-антиклинали на участке ее восточного замыкания. В геологическом строении месторождения участвуют разновозрастные комплексы пород двух структурных этажей. Нижний структурный этаж сложен метаморфическими породами буронской свиты (верхний протерозой - нижний палеозой), прорванными верхнепалеозойскими гранитоидами. Буронская свита характеризуется отчетливо выраженным двухчленным строением: в ее основании развиты роговообманковые амфиболиты, которые вверх по разрезу постепенно сменяются различными по составу кристаллическими сланцами. На породах кристаллического субстрата, с базальными конгломератами в основании, залегают нижнеюрские терригенные отложения верхнего структурного этажа. Значительная роль в строении месторождения принадлежит вулкано-плутоническим породам юрского возраста, представленными покровными андезитами (осетинский вулканогенный комплекс) и субвулканическими гипабиссальными диоритами, гранит-порфирами и трахиандезитами (ардон-

ногкауский комплекс). Магматические породы повсеместно подверглись гидротермальным изменениям с образованием кварц-серицитовых и кальцит-хлорит-кварцевых ассоциаций.

Серией поперечных нарушений Джимидонское поднятие разбито на отдельные блоки. В размещении и локализации оруденения важная роль принадлежит поперечным Западно- и Восточно-Джимидонским сбросам. В блоке пород между этими сбросами были заложены предрудные зоны смятия и дробления. Трещины скола и отрыва являются рудовмещающими структурами. При переходе в породы верхнего структурного этажа рудные тела трансформируются в зоны рассредоточенного окварцевания и хлоритизации, которые сопровождаются рассеянной сульфидной минерализацией. Нижняя граница распространения промышленного оруденения приурочена к зоне контакта амфиболитов и кристаллических сланцев буронской свиты с юрскими гранитоидами.

Морфология рудных тел на месторождении Джимидон определяется характером дорудных трещин и компетентностью вмещающих пород. Преобладают плитообразные жильные рудные тела, мощностью от нескольких см до 10 м, протяженностью на глубину до 300 м, которые обычно сопровождаются ореолом прожилково-вкрапленного оруденения. При этом значительное влияние на современное положение рудных тел оказывают пострудные смещения, амплитуда которых колеблется в широких пределах: от долей метра до 30 - 40 м. Околорудные изменения выражены в окварцевании, серицитизации, хлоритизации и пиритизации.

Минеральный и химический состав руд

Минеральный состав руд месторождения Джимидон сходен с составом руд других РЬ-7п месторождений Садонского рудного района. Наиболее распространенными рудными минералами являются сфалерит, галенит, пирит, арсенопирит, пирротин и халькопирит. К второстепенным и редким минералам относятся разнообразные минералы висмута, свинца и серебра, гематит, марказит, магнетит, шеелит. Нерудные минералы представлены кварцем, карбонатами разного состава, баритом, хлоритом, серицитом, полевыми шпатами, и кнебелитом (Мп-минерал группы оливина).

Сфалерит - основной экономически важный минерал, широко развит в рудных телах. Для него характерны скопления разнозернистых агрегатов, насыщенных включениями халькопирита. Выделено три генерации сфалерита.

Сфалерит-1 с большим количеством включений халькопирита отнесен к ранней генерации. Он замещает пирит-1 и арсенопирит-1, образует в них секущие прожилки. Сфалерит-2 находится в срастаниях с пиритом, пирротином, халькопиритом, иногда с галенитом. В нем наблюдаются двойники давления и «очищение» от включений халькопирита. В результате перекристаллизации, регенерации и переотложения сфалерит этой генерации неоднороден по составу. Выделения сфалерита-3 часто приурочены к

зальбандам рудных тел. Эта генерация минерала, как правило, ассоциирует с галенитом и кальцитом, образует каймы вокруг выделений сфалерита-2. Включения халькопирита в сфалерите-3 практически отсутствуют или очень редки.

Явления катаклаза, перекристаллизации и переотложения сфалерита обусловили непостоянство его химического состава Разновременные генерации различаются как по содержаниям главных Ре), так и

примесных (Си, Сс1, Мп, 1п) элементов. Содержания элементов-примесей варьируют не только в пределах месторождения, но и в пределах единичного образца. Выявлены закономерные изменения содержаний элементов-примесей в сфалерите от ранних его генераций к поздним, (рис. 1).

Мае. % тт

Несмотря на то, что в ряде случаев сфалерит трудно отнести к определенной генерации (поскольку разные генерации могут находиться в тесных срастаниях), тем не менее, вариации в химическом составе сфалерита и нахождение его в парагенезисе с сульфидами железа и/или с халькопиритом и галенитом позволили выявить геохимические особенности трех его генераций.

Наиболее контрастны

изменения концентраций Ре и Мп. Так, сфалерит I характеризуется высокими (до 15 мае. %) концентрациями железа и марганца (до 1.2 мас.%). В сфалерите И и III содержания этих элементов заметно снижаются: Ре соответственно (4.5 -9.9 мас.%) и (от 0.7 до 3.9 мае. %), Мп (от тысячных до 0.5 мас.%) и (от 0.01 до 0.09 мае. %). Также от ранних к поздним генерациям сфалерита падают концентрации индия и меди, но возрастают содержания кадмия.

Кроме того, установлено присутствие в сфалерите

месторождения благородных металлов (Аи 0.06 - 0.2 г/т, А£ 35.5 - 495 г/т), но распределение их неравномерное, и содержания их меняются без видимой закономерности.

Генерации

Рис. 1. Вариации средних значений концентраций элементов-примесей в сфалерите-1 (24 анализа), сфалерите-2 (9 анализов) и сфалерите -3 (14 анализов) генераций.

Галенит является вторым по распространенности минералом в рудах. Он широко развит в верхних частях рудных тел, где на отдельных участках

доминирует над другими рудными минералами. Галенит замещает пирит, арсенопирит, пирротин, сфалерит и халькопирит, корродирует их зерна и агрегаты, выполняет в них пустоты растворения и трещины. В галените часто сохраняются реликты сфалерита, но со сфалеритом-3 он образует срастания без признаков замещения. В локальных участках деформированной руды, в которых все сульфиды несут следы катаклаза, в агрегатах галенита деформации не наблюдаются. Это может свидетельствовать о том, что галенит отложился после дробления основной массы сульфидов.

Химический состав галенита непостоянен. Концентрации висмута и серебра в нем изменяются в зависимости от уровня залегания рудных тел. Галенит является основным носителем серебра. Так, в верхних частях рудных тел содержания висмута в галените варьируют от 0.2 до 2.6 мае. %, а концентрации серебра достигают 0.48 мае. %. В некоторых выделениях галенита отмечается селен. На более глубоких уровнях, в частности в рудной зоне Восточный Джимидон, галенит обогащен висмутом до 14 мас.%, содержание серебра варьирует от 0.09 до 0.5 мас.%. В этих участках галенит обычно ассоциирует с висмутовыми сульфосолями. Здесь же встречаются арсенопирит, халькопирит, пирротин и марказит. По данным нейтронно-активационного анализа в составе галенита установлены также значительные концентрации селена (до 1051 г/т) и сурьмы (до 1079 г/т), и в одной из проб -золота (0.69 г/т). Эта же проба оказалась наиболее обогащена серебром и селеном.

Минералы висмута встреченные в рудных зонах Бозанг и Восточный Джимидон представлены самородным висмутом, висмутином, козалитом, галенобисмутитом, в подчиненном количестве присутствуют вейбуллит, бурсаит, свинец-висмут-содержащие и серебро-свинец-висмут-содержащие фазы. Скопления и отдельные кристаллы Bi-содержащих минералов наблюдались в кварце, среди кальцита, заместившего кварц, реже среди сульфидов: пирротина, арсенопирита, сфалерита и халькопирита. Размеры отдельных зерен и их сростков - единицы и десятки мкм. Формы выделений разнообразные: неправильные, пластинчатые, игольчатые, агрегативные.

На треугольной диаграмме в системе Pb-Bi-S (рис.2) вариации химического состава изученных висмутовых минералов группируются, главным образом в поле самородного Bi и от галенита до висмутина, включая в себя висмутин, бурсаит, галенит и галенобисмутит.

Часть составов группируется вокруг точек теоретических составов известных минералов в системе PbS - Bi2S3, а основная часть как в области богатой свинцом, между галенитом и бурсаитом, так и в части, богатой висмутом, между галенобисмутитом и висмутином. Появление природных фаз с промежуточными составами может быть обусловлено температурами их кристаллизации в рудах месторождения Джимидон отличающимися от температуры (400°С) по экспериментальным исследованиям (Craig, 1967).

Э, ат. %

минералов в системе ЕН-РЬ-Б. 1 - минералы месторождения Джимидон; 2 -теоретические составы.

Распределение висмутовой минерализации в рудах имеет некоторые особенности. Так, распространение висмутовых минералов в месторождении определяется их тесной ассоциацией с пиритом, арсенопиритом и пирротином. Второй важной чертой распределения висмутовой минерализации является изменение ее особенностей в зависимости от глубины (рис. 3).

В верхних частях рудных тел (зона Бозанг) висмутовые сульфосоли более богаты серебром (до 5.6 мае. %), в то время как на более глубоких уровнях (Восточный Джимидон) количество Ag снижается до 1.7 мае. %., а содержания висмута в галените и сульфосолях с глубиной увеличивается от 1 - 50 мае% на верхних горизонтах, вплоть до появления самородного висмута на нижних. При этом, на относительно глубоких участках рудных тел наиболее распространенным минералом является висмутин, ближе к поверхности - козалит.

i В!

I 2

♦ ♦€>.

1660 1640 1620 1600 1580 1560 15«

+ 0 —4—Ср. значения

* ♦

20 40 60 60 100 120

мае%

1560 ♦ «» « © ♦ ♦ ♦ ♦

1540 I , -

О 1 2

мас%

Рис. 3. Распределение содержаний висмута и серебра в сульфидах и сульфосолях и самородного висмута в вертикальном разрезе месторождения Джимидон.

Хлорит является сквозным минералом месторождения. Он широко распространен в гидротермально-измененных породах, в зальбандах рудных тел, а также встречается в центральных частях рудных тел, где ассоциирует с кварцем и сульфидными минералами поздних ассоциаций. Изучены составы дорудных хлоритов и хлоритов из рудных ассоциаций. Их химические составы варьируют в сравнительно узком диапазоне, отношение Ме2+/А1 - от 1.5 до 2.2 (Ме2+ - Fe2+, Mg, Мп), а содержание Si от 5 до 6.5 формульных единиц. Гидротермальные хлориты на месторождении определены как клинохлор - дафниты с небольшими (до 10 - 20 мол. %) содержаниями молекул амезита и судоита. Основные вариации составов хлоритов при развитии гидротермального процесса выражаются в изменении Fe/Mg и Si/Al отношений. Если рассматривать дорудные хлориты как реперные, то жильные хлориты ранней рудной ассоциации обнаруживают отчетливый рост железистости, вплоть до разностей, имеющих 100 % железистость. Такие составы были зафиксированы в промежуточных частях зональных хлоритов-1. Хлориты из жил поздних ассоциаций обнаруживают систематическую и закономерную тенденцию к росту магнезиальности.

На месторождении Джимидон к небелит обнаружен впервые. Химический состав двух зерен минерала (в мае. %): Мп - 31.01; 31.00; Fe -22.27; 23.33; Mg - 0.73; 0.67; Si - 12.61; 13.00; О - 33.45; 34.33; сумма -100.07; 102.33) пересчитывается на формулы (при сумме атомов 7) -соответственно: (MnU3Feo.8oMgo.o6)i.99Sio.9o04.i7 и

(Мп и о Fe0.81 Mgo.05) 1.96^1*0.90О418, которые близки формуле кнебелита. Порошкограмма изученного минерала (da , А: 5.28, 3.99, 3.57, 3.075, 2.845, 2.665, 2.585, 2.526, 2.429, 2.330, 2.095, 1.934, 1.791, 1.720, 1.693, 1.666, 1.541, 1.530) также соответствует эталонной рентгенограмме кнебелита (ASTM, №12-220, 1966). Минерал образуюет массивные и сноповидные агрегаты с отчетливой спайностью в отдельных кристаллах размером от первых мм до нескольких см. Удлиненные кристаллы минерала встречаются в виде обособлений в гидротермально измененных амфиболитах. Иногда на него нарастают более поздние сфалерит, халькопирит, арсенопирит и галенит.

При наложении вторичных гидротермальных изменений кнебелит замещается кариопилитом - Мп5(81205)2(0Н)б - марганцевым аналогом серпентина (Старикова и др. 2004).

Полученные данные позволили сформулировать первое защищаемое положение.

Положение 1: Детальное минералого-геохимическое изучение свинцово-цннкового жильного месторождения Джимидон позволило значительно расширить список минералов. На месторождении обнаружено 13 новых для него минералов, включая самородный висмут, висмутовые сульфосоли и минералы серебра, участвовавших в рудообразовании, а также кнебелит и кариопилит - два нерудных минерала. В рудах месторождения установлена вертикальная минеральная зональность, которая выражена в преобладании висмутового и пирротинового оруденения на нижних горизонтах, и в увеличении содержаний висмута в сульфидах и сульфосолях с глубиной при уменьшении в них содержаний серебра.

Основные минеральные ассоциации и последовательность минералообразования

В истории формирования руд месторождения Джимидон отчетливо выделяются пять стадий: дорудная (кварц-полевошпатовая), I рудная (кварц-пирит-арсенопиритовая), II рудная (кварц-халькопирит-сфалеритовая); III рудная (кварц-арсенопирит-сфалерит-галенитовая), и пострудная (кварц-флюорит-баритовой) (рис.4). В дорудную стадию происходило образование кварца, калиевого полевого шпата, хлорита и серицита. К этой же стадии нами отнесен кнебелит, который встречен в виде ксенолитов в минералах I рудной стадии. К дорудной стадии, вероятно, следует отнести также гематит и магнетит, развивающийся по кнебелиту. Минеральные агрегаты дорудной стадии местами раздроблены, брекчированы и сцементированы минералами кварц-пирит-арсенопиритовой ассоциации, относящейся к I рудной стадии.

Минеральные агрегаты кварц-пирит-арсенопиритовой ассоциации (1)1 рудной стадии слагают прожилки, пятнисто-прожилковые обособления, реже встречаются в виде сплошных масс. В составе этой ассоциации в разных участках рудных тел преобладает либо пирит, либо арсенопирит, но в небольших количествах отмечен также сфалерит-1. Кварц, пирит и арсенопирит брекчированы, катаклазированы, трещиноваты, вследствие внутрирудных подвижек. Трещины залечены сфалеритом-2, халькопиритом, пирротином, галенитом и кварцем, образующими следующую по времени отложения ассоциацию уже II рудной стадии.

Стадии и ассоциации

Минералы Дорудная 1 рудная II рудная III рудная Пострудная

(1) (2) (3) (4) и ■

кпш

Кнебелит Кварц Хлорит Серицит Карбонат Пирит Арсенопирит Магнетит —

1 1 }

Марказит 1 1

Гематит

Пирротин Халькопирит

Бурсаит Вейбуллит Висмуту.н Козалит

РЬ5В1238

РадгЭ,

В1232

АдэРЬвВи.Зге

В! самородный Акантит _

Ад самородное Барит Флюорит 1

ВВЩ 1 — 2 —— 3--4 | 5

Рис 4. Схема последовательности минералообразования в месторождении Джимидон.

(1 - 6) - ассоциации: (1) - кварц-пирит-арсенопиритовая, (2) - кварц-галенит-пирротин-халькопирит-сфалеритовая, (3) - карбонат-пирит-марказит-магнетитовая, (4) - кварц-халькопирит-галенит-сфалеритовая, (5) -висмутин-козалит-галенитовая, (6) - кварц-пирит-арсенопиритовая. Минералы: 1 - главные, 2 - второстепенные, 3 - редкие, 4 - переотложенные; 5 - разрывные нарушения.

В пределах II рудной стадии выделено две ассоциации. Минералы кварц-галенит-пирротин-халъкопирит-сфалеритовой ассоциации (2), образуют основной объем руд месторождения Джимидон. При этом, в одних участках рудных тел среди минералов этой ассоциации преобладают пирротин и халькопирит, в других - халькопирит, сфалерит-2 и пирит. В пирротине и сфалерите при травлении отмечаются изогнутые и смещенные двойники, локальное дробление и будинирование их агрегатов.

Среди сульфидов этой ассоциации наиболее ранним является сфалерит-2, одним из поздних минералов - магнетит, который образует каймы вокруг сфалерита-2 или встречается в виде мелких обособлений среди сульфидов. Кварц-сфалеритовые агрегаты, как правило, слагают прожилки или образуют скопления в зальбандах рудных тел. Карбонат-пирит-марказит-магнетитовая ассоциация (3) II рудной стадии не имеет

широкого распространения. Она, вероятно, возникла в результате повышения активности серы и кислорода. Это привело к образованию пирита, марказита, а, в ряде случаев, магнетита и сидерита, которые замещали пирротин, т.е. происходила дисульфидизация пирротина.

III рудная стадия представлена тремя минеральными ассоциациями: кварц-халькопирит-галенит-сфалеритовой (4), висмутин-козалит-галенитовой (5) и кварц-пирит-арсенопиритовой (6). Кварц-галетип-халькопарит-сфалеритовая ассоциация, иногда с кальцитом и пирротином, встречается повсеместно и, главным образом, в центральных частях рудных тел. Примечательно, что пирротин в этой ассоциации не был подвержен процессам дисульфидизации. Доминирующий в ее составе сфалерит-3 находится в срастаниях с галенитом, кварцем и кальцитом. В отличие от сфалерита-2, он содержит небольшие количества неравномерно распределенных и сравнительно крупных включений халькопирита. Висмутин-козалит-галеттювая ассоциация не имеет повсеместного распространения и встречается лишь в отдельных участках месторождения. Интересно, что в одних случаях серебро преимущественно связано с Ag-Pb-Bi-S сульфосолями, ассоциирующими с галенитом, самородным висмутом, и Pb-Bi - сульфосолями, в других - оно связано с самородным серебром и акантитом, которые ассоциируют с халькопиритом и галенитом. Кварц-пирит-арсенопиритовая ассоциация III рудной стадии представлена, главным образом, в виде прожилков, в которых пирит и арсенопирит обрастают в виде кокард скопления кварца с вкраплениями сульфидов, образуют метакристаллы и тонкие просечки в сфалерите, халькопирите, галените.

Пострудная стадия завершает процесс минералообразования. В пределах рудных тел формировались кварц-кальцитовые прожилки, пересекающие минеральные агрегаты ранних стадий. В одних из них доминировал кварц, в других - кальцит, в ряде случаев в прожилках присутствуют крупнокристаллические барит, бесцветный и зеленоватый флюорит, выполняющие пустоты. За пределами основных рудных тел известны отдельные жилы мощностью 20-30 см, которые также сложены кварц-флюорит-кальцит-баритовой ассоциацией.

Из вышеизложенного следует второе защищаемое положение.

Положение 2: Гидротермальное минералообразование на месторождении Джимидон происходило в течение пяти стадий: 1) доруднон кварц-полевошпатовой 2) I рудной, кварц-пирит-арсенопиритовой, 3) II рудной, кварц-халькопирнт-сфалеритовой,

4) III рудной, кварц-арсенопирит-сфалерит-галенитовой с висмутом,

5) пострудной, кварц-флюорит-баритовой, которые различаются текстурно-структурными характеристиками руд, составом слагающих их минеральных фаз и химизмом минералов.

Р-Т условия формирования руд месторождения Джимидон

Для выяснения Р-Т условий формирования руд исследованы флюидные включения (ФВ). Первичные и вторичные ФВ были изучены в кварце дорудной стадии, в кварце и сфалерите всех трех рудных стадий и кальците пострудной стадии. Отнесение ФВ к первичным и вторичным проводилось в соответствии с известными критериями (Реддер, 1987). Изученные минералы содержат включения размером 10-40 мкм. При комнатной температуре по фазовым соотношениям они подразделены на 3 типа.

К типу 1 отнесены двухфазные ФВ, содержащие раствор и газовый пузырек, который занимает около 30- 50 % объема вакуоли. В некоторых из них присутствует твердая фаза в виде анизотропных удлиненных и ксеноморфных кристаллов, которые не растворяются при нагревании до температуры 400°С и не являются дочерними минералами. Иногда во включениях 1-го типа при охлаждении появляется фаза жидкой углекислоты, а при нагревании наблюдалось плавление С02. ФВ установлены в кварце, сфалерите, карбонате всех изученных рудных стадий и являются как первичными, так и вторичными.

К типу 2 относятся трехфазные ФВ. Они содержат раствор и газовый пузырек объемом 40 - 50%, который окаймлен тонкой пленкой жидкой углекислоты. Включения этого типа - первичные, встречены только в кварце II рудной стадии.

К типу 3 отнесены первичные газовые или существенно газовые ФВ (с тонкой пленкой раствора по стенкам вакуолей), которые сингенетичны включениям 1-го и 2-го типов. Они установлены в кварце II и III рудных стадий.

Результаты исследования, приведенные на рисунке 5, позволяют сравнить условия формирования различных стадий. Полученные нами значения температур гомогенизации достаточно адекватно отражают температурные условия минералообразования. При невысоких значениях плотности флюида и давления в минералообразующей системе истинные температуры могли быть на 10 - 25°С выше (Potter, 1978). Наличие значительного количества газовых включений и невысокое давление позволяют считать, температуры гомогенизации близкими к истинным температурам минералообразования (Наумов, 1982).

Минералообразующие флюиды в течение многостадийного процесса формирования свинцово-цинкового оруденения месторождения Джимидон испытывали существенные изменения в режиме температур, солености и состава растворов (рис. 5). По температуре плавления эвтектики определялся солевой состав растворов, (Тэвт.), а по температуре плавления льда (Тпл.) и клатратов С02 (Ткл.) рассчитывалась концентрация в мас% - экв. NaCl.

Минеральные ассоциации дорудной и пострудной стадий были образованы растворами, обладавшими умеренными температурами и

соленостью. Более высокие значения этих параметров определены для флюидов, образовавших промышленное оруденение рудных стадий. В начале минералообразующего процесса, от дорудной к I и началу II рудной стадии максимальная температура раствора возрастала плавно, а его максимальная соленость менялась незначительно. На рубеже II и III рудной стадии наблюдается резкое повышение и максимальной температуры, и максимальной концентрации рудообразующих флюидов. Диапазоны изменения этих параметров в течение III стадии были весьма значительными. При этом, средние значения температур и солености растворов увеличиваются от дорудной к I рудной стадии и плавно понижаются от I к III рудной стадии.

Примечательно, что Na-хлоридный состав минералообразующего раствора сохранялся в период всего процесса - от дорудной до пострудной стадии. Следует подчеркнуть, что только при формировании минеральных ассоциаций III рудной стадии, помимо Na-хлоридных, также принимали участие флюиды Mg-Ca-(Fc)-xjiopiwnoro состава (рис.5 б). Только в составе минерализации III рудной стадии появляются разнообразные минералы висмута, а также минералы серебра, которые образуют висмутин-козалит-галенитовую ассоциацию (рис.4). Среди жильных минералов карбонаты преобладают над кварцем, в галените содержатся повышенные концентрации серебра, висмута и селена, сфалерит - маложелезистый. Все это существенно отличает выделенную ассоциацию в III стадии от других минеральных ассоциаций. Можно предположить, что появление в период III рудной стадии флюидов Mg-Ca-(Fc)-xnopnÄiioro состава и существенное повышение их температуры, которая достигает своего максимума именно при отложении висмутин-козалит-галенитовой ассоциации связано как с внедрением в период проявления минерализации III рудной стадии в гидротермальную систему нового высокотемпературного источника флюидов (таким источником могли быть известные на площади рудного поля субвулканические интрузиии гранит-порфиров) так и с длительной фильтрацией глубинных растворов (Пэк и др., 2004).

Важной особенностью флюидного режима при формировании минеральных ассоциаций каждой стадии является практически постоянное (кроме пострудной стадии) присутствие в составе флюидов углекислоты, содержащей небольшую примесь метана и, вероятно, других углеводородов. Заметные количества С02 получены для флюидов дорудной стадии. Ее содержание во флюидах I рудной стадии снижается незначительно, но возрастает при отложении минералов II и, особенно, III рудной стадии. В этот период при увеличении солености растворов, по-видимому, происходило т.н. «высаливание» углекислоты, приводившее к гетерогенизации флюидной системы на водно-солевую и газово-углекислотную составляющие (Такеноучи, Кеннеди, 1968).

С, Mac%-3kb.NaCI

'й" ..........>х о 0---.Q Na-Cl

Bi-Kz-'Sa :>.. \ <5> W" ❖ я ...................................

III р.ст..'*' ff *> Л А о ■'.. II р.ст.

1 с с,:-.,^ V д>.....х

Ca-Mg-Na-Cl

-50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15

Тэвт.,°С

X 1 ■ 2 #3 04 Д5 06 О7 О 8 П9 Д 10 -11 ¿12 Рис. 5. Диаграммы температура гомогенизации - соленость растворов (а), температура гомогенизации - состав растворов (б), концентрация - состав растворов (в) по результатам изучения ФВ в минералах месторождения Джимидон.

1 - кварц дорудной стадии; 2, 3 - сфалерит и кварц I рудной стадии; 4 - кварц ассоциации (2) II рудной стадии; 5,6 - кварц и сфалерит ассоциации (3) II рудной стадии; 7 - кварц ассоциации (4) III рудной стадии; 8 - кварц ассоциации (5) III рудной стадии; 9, 10 - сфалерит и кварц ассоциации (6) III рудной стадии; 11 - кальцит пострудной стадии; 12 - сосуществующие водно-солевые и газовые включения.

Оценки давления, полученные для условий образования минеральных ассоциаций II и III рудных стадий (416...290 и 426...300 бар, соответственно), вероятно, можно применить, ко всему периоду формирования руд месторождения Джимидон. Такое заключение основано на результатах криометрического изучения ФВ, которые свидетельствуют об отсутствии фазы жидкой СОг в большинстве изученных включений и гомогенизации всех ФВ с углекислотой исключительно в газовую фазу. Это означает, что в течение всего рудного процесса давление было примерно одинаковое и не превышало расчетных значений.

Газово- и ионнохроматографические определения ФВ также указывают на то, что составы минералообразующих растворов менялись на протяжении развития рудных стадий, (таблица)

Таблица. Условия формирования минеральных ассоциаций в месторождении Джимидон

Стадии и ассоциации

дорудпая I рудиая II рудная III рудиая пострудпая

(1) (2) (3) (4) (5) (6)

Тгом (°С) 212...269 237...300 205...320 127...20d 220...342 385...434 118...185 221...237

Тгом ср, (°С) 236 270 220 210* 225

С (мас%-ikb.NaCl) 2.4...9.2 3.4...11.1 2.8...14.3 3.4...16.6 4.0...15.0 13.2...22.2 0.2...5.0 4.0...0.8

Гобр. Chi ("С) 213...294 204...370 216...297 212...308

'соусн. 5.2 6.2 5.3 7 7.8 7.7 2.4

'Mg/Mg+Fc 76.0 71.9 64.8 86.5 78.6 62.2 63.7

!H2S (моль%) 1.7x10"3 2.8Х10"4 3.6x10"9

'FeS (моль%) 17.3...25.9 6.6...16.8 1.3...6.7

рассчитанная концентрация во флюиде;3 - содержание в сфалерите;* - средняя Тгом для III рудной стадии дана без учета температур висмутин-козалит-галенитовой (5) ассоциации.

Четко фиксируемый рост отношения С02/СН4 от ранних стадий к поздним свидетельствует о нарастании окислительных процессов на завершающих этапах формирования месторождения и согласуется с наблюдаемой схемой стадийности минералообразования - поздние стадии гидротермального процесса характеризуются развитием сульфата - барита.

Изложенный материал позволяет сформулировать третье защищаемое положение.

Положение 3: Руды месторождения Джимидон отлагались в интервале температур 430 - 120°С из гидротермальных растворов, преимущественно натриево-хлоридного состава, при давлении не более 300 - 400 бар. Концентрации растворов менялись от 22 до 1 мас%-экв. Более дифференцированный состав, максимальные температуры и концентрации минералообразующих растворов установлены для арсенопирит-сфалерит-галенитовой стадии с минералами висмута. Изменение этих параметров свидетельствует о многостадийности процесса формирования месторождения.

Эволюция состава гидротермальных растворов

Изучение вариаций составов хлоритов на месторождении показывает, что их составы определялись, главным образом, температурами и составом гидротермальных растворов. Поскольку, содержание А1 ¡у в составе хлоритов обусловлено температурой их образования, то оценены возможные

температуры образования хлоритов, (табл., рис. 6) используя эмпирический термометр Кателино (Cathelineau М., 1989). Оценки температур для хлоритов дорудной стадии находятся в диапазоне 220-300°С. В сравнении с ними рудный процесс I рудной стадии характеризуется ростом температур минералообразования. Составы хлоритов II и III рудной стадии отражают температуры несколько меньшие, чем в предыдущей стадии (табл., рис.6). Таким образом, на фоне постепенного снижения температур гидротермального процесса, каждая последующая стадия минералообразования частично перекрывает диапазон температур предыдущей. Такая же тенденция понижения средней температуры минералообразования наблюдалась и при изучении флюидных включений в кварце и сфалерите различных минеральных ассоциаций месторождения (табл., рис. 5).

Рис. 6. Корреляция рассчитанной температуры

образования хлоритов (Cathelineau, 1988) с их магнезиалыюстью. Хлориты: (1) - дорудной стадии, (2) -I рудной стадии, (3) - II рудной стадии, (4) - III рудной стадии. Стрелочки - зональность хлорита (1) и (2) от центра (ц) зерна к краю (к).

400

Вариации составов хлоритов характеризуются падением магнезиальности от дорудной к I рудной стадии, и ее ростом во II и III рудные стадии по мере развития гидротермального процесса.

Хлориты I рудной стадии отчетливо более железистые, чем хлориты из дорудного контактово-метаморфического ореола и образуются при более высоких температурах по сравнению с дорудной стадией. Поэтому рост железистости хлоритов и повышение температуры может быть связан со сменой условий минералообразования и переходом от режима контактового дорудного процесса к режиму фильтрации горячего водного гидротермального флюида. В конце I стадии, судя по зональности хлоритов-1, (тренд 1, рис.6) наблюдается изменение гидротермального режима, приводящее к росту магнезиальности хлоритов в ассоциации с сульфидами.

В ассоциации с сульфидами железа отношение Fe/Mg в хлоритах определяется равновесием: ChlFe+S2:=FeS2+ChlMg. (Shikazono, Kawahata 1987, Bryndzia, Scott, 1987). Рост потенциала серы при фиксированном f02 приводит к образованию сульфида железа в ассоциации с все более магнезиальным хлоритом. Однако на месторождении Джимидон наблюдается рост магнезиальности хлоритов и падение активности серы на фоне роста окислительных условий, (рис.7)

•1д ГБ 2(РРМ)

и.о ■ ^ Пр. ст. ? / 250°С /

;с / 0.5 ......й.к.

Рис. 7. Значения активностей серы и кислорода гидротермального флюида для рудных стадий месторождения нормированных на значения буфера пирит-пирротин-магнетит.

зосгс

I р. ст.

При изменении Р-Т условий минералообразования изменение состава гидротермального раствора зависит от того какой процесс преобладает: 1) гидротермальные изменения боковых пород (буферное воздействие на растворы), 2) фазовая сепарация раствора, или 3) смешение растворов контрастного состава.

Процессы гидротермального изменения боковых пород. Как указывалось в работах по изучению месторождений Садонского рудного района (Черницын, 1985, Ляхов и др. 1994, Давыдов и др. 2003) литологический состав продуктивных толщ не оказывает существенного влияния на размещение и тип оруденения, лишь определяя морфологию рудных тел. Вторичные процессы здесь носят отчетливо метаморфический характер: сохранившиеся дорудные высокомарганцевые обособления с кнебелитом, замещаются кариопилитом, а уже в нескольких сантиметрах от кнебелит-кариопилитового агрегата фиксируются эпидот-хлоритовые ассоциации с рядовыми содержаниями марганца. Это указывает на отсутствие интенсивного массообмена между жильными образованиями и боковыми породами. Таким образом, составы гидротермальных растворов в жилах месторождения вряд ли испытывали буферное воздействие со стороны боковых пород на данном уровне эрозионного среза гидротермальной системы.

Фазовая сепарация раствора. Наши данные о составе флюидных включений (Грознова и др. 2005), также как и предшествующие работы (Грановский, 1982; Ляхов и др., 1994) свидетельствуют о том, что гидротермальные растворы практически на всех этапах развития месторождений Садонской группы были гомогенными.

Смешение растворов контрастного состава. Если процессы метасоматоза и гетерогенизации флюида не оказывали существенного влияния на состав флюида, следовательно, эволюция его состава может быть связана только с процессами смешения флюидов из разных источников. Данные по химизму хлоритов и отношения С02/СН4, Mg/Mg+Fe во флюиде (таблица) позволяют определить две разнонаправленные тенденции развития гидротермального процесса: первая выражается в росте температур минералообразования и росте железистости гидротермальных растворов;

вторая - имеет обратную направленность: отчетливо регрессивный характер изменения температур и рост магнезиальное™ растворов. В начале процесса развития месторождения в эволюции растворов преобладала первая тенденция (по данным изучения ФВ, по составу хлоритов). Начало II стадии характеризуется ростом магнезиальности растворов, и хлоритов, что свидетельствует о смене стиля эволюции состава растворов и хлоритов.

Природа первого флюида дискуссионна и в работе не рассматривается. О наличии восстановленного и высокотемпературного глубинного флюида могут свидетельствовать «скачки» температур в начале каждой новой стадии, установленные по данным изучения ФВ в кварце и сфалерите (рис. 5, табл.) и зафиксированные в зональности хлоритов-2 (тренд 2, рис.6). Возможно, что в результате тектонических подвижек, отделяющих рудообразование разных стадий доля горячих восстановленных растворов возрастала (либо закрывались каналы, подводящие окисленные Mg-содержащие воды) что и отражалось в росте температуры и уменьшении магнезиальности растворов на рубеже перехода от условий минералообразования II стадии к обстановкам III стадии. Возможно, образование высокотемпературной висмутин-козалит-галенитовой ассоциации III рудной стадии также объясняется подтоком высокотемпературных восстановленных растворов.

log [Fe/Mg]

X Cham :

-'vi и r, ^T! : ■

500 bars;

...л-йЮ'р

Jo.oV"

150 200

250

300

350

400

Рис. 8. Изменение состава хлорита по данным (Бассоаа, Беуйтес!, 1994). Тренд а -осаждающегося из раствора постоянного состава с падением температуры; тренд Ь -осаждающегося при смешении гидротермальных растворов с вадозовыми водами. Пунктир -изоплеты железистости хлорита, круги - составы хлоритов месторождения Джимидон по стадиям.

По данным эксперимента (Зассоаа, БеуШес!, 1994), магнезиальность хлорита, осаждаемого из охлаждающегося раствора постоянного состава должна бы слабо уменьшаться (рис. 8, тренд а), а ее увеличение на фоне снижения температуры образования может быть объяснена допущением смешения исходных растворов с вадозовыми -содержащими водами (рис. 8, тренд Ь)

Изменение состава хлоритов месторождения Джимидон попадает на тренд, отвечающий процессу смешения. Следовательно, рост магнезиальности и возрастание окислительных условий можно связать с

появлением в гидротермальной системе окисленных вод, доля которых в составе флюидов возрастала от I к III рудной стадии.

Вслед за вышецитируемыми авторами мы считаем, что смешение рудоносных Ре - серосодержащих растворов (начало I стадии) с окисленными высокомагнезиальными водами инициировало процессы рудообразования. В результате смешения росла магнезиальность и окисленность системы, что приводило к разрушению гидросульфидных комплексов раствора и осаждению ассоциации магнезиальный хлорит + сульфид железа. Такой механизм вряд ли применим для объяснения осаждения полиметаллических руд (т.к. гидросульфидные комплексы играют незначительную роль в гидротермальном транспорте РЬ и Ъп), а определяющее значение имеет кислотность растворов, контролирующая растворимость цинка (Сверженский 1992, Борисов, 2000, Та§поу е! а1, 2007). Кислые растворы эффективно переносят цинк (преимущественно в виде хлоридов), а повышение рН приводит к понижению растворимости Ъп и осаждению сульфидов. Прямых доказательств, что смешение растворов в течение II рудной стадии приводило к росту их щелочности нет, но, судя по набору гидротермальных минералов (кварц + серицит + хлорит ± эпидот ± карбонат) растворы II и III рудных стадий были близнейтральны.

К началу III стадии концентрация серы (и, вероятно, рудных компонентов) в растворах уменьшается на 5 порядков в сравнении с ранними стадиями (таблица), и хотя состав флюида еще находится в поле устойчивости ассоциации хлорит + сульфид железа, продуктивность рудного процесса уменьшается. Дальнейший процесс смешения приводит с росту окислительных процессов, отвечающих осаждению сульфатов (барит) и прекращению рудоосаждения (пострудная стадия).

Из изложенного следует четвертое защищаемое положение.

Положение 4: Отложение основных минеральных ассоциаций определялось процессом смешения контрастных растворов -восстановленного серосодержащего глубинного и окисленного магний-содержащего ниже уровня современного эрозионного среза. В результате смешения происходило смещение гидротермальных равновесий в сторону осаждения сульфидов в ассоциации с магнезиальным хлоритом, а затем разубоживание концентраций серы и рудных компонентов, приводящее к прекращению рудного процесса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Месторождение Джимидон по своим минералого-геохимическим особенностям принадлежит к пирит-пирротин-галенит-сфалеритовой формации в алюмосиликатных породах и является типичным представителем жильного типа оруденения.

Проведенные исследования показали, что на жильном свинцово-цинковом месторождении Джимидон наиболее распространенными рудными

минералами являются сфалерит, галенит, пирит, арсенопирит, пирротин и халькопирит. Впервые установлены разнообразные минералы висмута, свинца и серебра, а также кнебелит - редкий минерал группы оливина и замещающий его кариопилит. В рудных телах месторождения Джимидон выделены три разновременные генерации сфалерита и хлорита. В сфалерите прослежены изменения содержаний главных и примесных элементов, а в хлорите изменение Fe/Mg-отношений от ранних генераций к поздним.

В распределении рудной минерализации выявлена минеральная зональность, выраженная в развитии козалита в верхних частях рудных тел, висмутина - в нижних и в увеличении содержаний в галените и сульфосолях висмута и уменьшении серебра с глубиной.

Месторождение формировалось в течении пяти стадий: дорудной, трех рудных и пострудной. Рудоотложение происходило при изменении температуры от 430 до ~120°С и солености минералообразующего раствора от > 22 до < 1.0 мас.%-экв. NaCl, преимущественно Na-хлоридного состава, при давлениях 430 - 290 бар. Резкие колебания температур и появление, наряду с Na-хлоридными, Mg-Ca-(Fe)-xлopидныx флюидов наблюдалось в период образования минерализации III рудной стадии.

Основные события развития гидротермальной системы месторождения Джимидон: 1) инициация гидротермальной системы, вызванная потоком восстановленных гидротермальных флюидов с высокой железистостью и вероятно содержащих рудные компоненты (I рудная стадия); 2) смешение рудоносных растворов с окисленными; привнос окисленных вод в начале процесса смешения смещает процессы минералообразования в сторону осаждения магнезиального хлорита в ассоциации с сульфидами (II рудная стадия), но по мере увеличения доли окисленных вод в гидротермальной системе в минеральных ассоциациях становятся устойчивы окислы железа и сульфаты (III рудная и пострудная стадии). Образование высокотемпературной висмутин-козалит-галенитовой ассоциации (III рудная стадии) также объясняется подтоком высокотемпературных восстановленных растворов.

Незначительное развитие околожильного метасоматоза и практически отсутствие процесса кипения указывает на то, что рудоосаждение происходило вследствие процесса охлаждения поднимающихся гидротермальных растворов,.

Список работ опубликованных по теме диссертации

1. Грознова Е.О. Физико-химические условия формирования Pb-Zn руд месторождения Бозанг Джимидонского рудного поля (Северная Осетия) // Материалы VI Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле», т.2, секция 4, МГГРУ, Москва, 2003, с. 17

2. Грознова Е.О., Добровольская М.Г., Коваленкер В.А., Давыдов К.В. Висмутовая минерализация в рудах Pb-Zn месторождения Джимидон

(Северная Осетия) // Тезисы докладов годичной сессии РМО, Москва, 2003,

3. Грознова Е.О., Добровольская М.Г. Типоморфные особенности сфалерита как критерии стадийности формирования руд Джимидонского РЬ-Zn месторождения (Северная Осетия) // Материалы докладов X съезда РМО, Санкт-Петербург, 2004 г., с. 212 - 213

4. Добровольская М.Г., Грознова Е.О. Редкие и благородные металлы в рудах свинцово-цинковых и колчеданных месторождений И Прикладная геохимия, т.7, кн.1, Минералогия и геохимия, Москва, ИМГРЭ, 2005, с. 137 -154

5. Грознова Е.О., Абрамов С.С. Эволюция состава гидротермальных хлоритов в рудах РЬ-2п месторождения Джимидон (Северная Осетия) У/ ТрудыХУ1 конференция молодых ученых в области наук о земле, Апатиты, 2005, с. 129-130

6. Грознова Е.О., Абрамов С.С. Типоморфные особенности хлоритов в рудах РЪ-Яи месторождения Джимидон (Северная Осетия) // Материалы докладов XI съезда РМО, Москва, 2005, с. 45 - 48

7. Грознова Е.О., Добровольская М.Г., Коваленкер В.А., Цепин А.И., Разин М.В. Висмутовая минерализация в рудах РЬ-2п месторождения Джимидон // Новые данные о минералах, Вып. 40, Москва, Наука, 2005, с. 72

8. Добровольская М.Г., Грознова Е.О., Разин М.В. Новые данные по минералогии и геохимии свинцово-цинковых месторождений Садонского рудного поля (Северная Осетия) // Доклады РАН, т. 407, № 2, 2006, с.247 -251

9. Грознова Е.О., Добровольская М.Г., Коваленкер В.А., Давыдов К.В, Битаров В.Т., Разин М.В. Минералогия и Р-Т условия образования свинцово-цинковых руд месторождения Джимидон (Северная Осетия, Россия), Геология рудных месторождений, 2006, т. 48, № 2, с. 126-154

10. Грознова Е.О., Абрамов С.С. Эволюция состава гидротермальных растворов свинцово-цинкового месторождения Джимидон (Северная Осетия), Геология рудных месторождений, (принято в редакцию)

с. 32 - 34.

-79

Подписано к печати 12.03.2010 г. Печать цифровая. Формат 60x90 1/16 Усл. печ. л. 1,75. Тираж 120 экз. Отпечатано в типографии «ИП Скороходов В.А.» Москва, Старомонетный пер., д.31 тел.(495) 950-30-39 Заказ № 3862

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Грознова, Елена Олеговна

Содержание

Введение

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Минералого-геохимические особенности и условия формирования свинцово-цинковых руд месторождения Джимидон"

Цели и задачи исследования 5

Фактический материал и методы исследования 5

Научная новизна 6

Практическое значение работы 7

Апробация работы 7

Структура и объем работы 8

Благодарности 8

Защищаемые положения 9 Глава 1. Геологическая характеристика Садонского рудного района и месторождения Джимидон 10

Глава 2. Минералого-геохимические особенности руд 19

2.1. Минеральный состав руд 19

2.2. Минералогия руд месторождения Джимидон. Химические особенности минералов переменного состава 21

2.2.1. Гпавные рудные минералы 21

2.2.2. Второстепенные и редкие рудные минералы 35

2.3. Висмутовая минерализация 39

2.4. Жильные минералы 47 Глава 3. Текстурно-структурные особенности руд, минеральные ассоциации и последовательность минералообразования. 63 Глава 4. Условия формирования руд месторождения Джимидон 69

4.1 Р-Т параметры и состав минералообразующего флюида по данным микротермометрических исследований 69

4.1.1 Методика исследований 69

4.1.2. Основные типы флюидных включений 70

4.13. Результаты изучения флюидных включений 74

4.1.4. Обсуждение результатов изучения ФВ 77

4.2 Состав минералообразующего флюида по данным валового анализа

ФВ 81

4.3 Результаты изучения стабильных изотопов 88

4.4. Эволюция состава гидротермальных растворов 95

4.4.1 Хлоритовый геотермометр 95

4.4.2 Температуры образования хлорита и сфалерита 96

4.4.3 Оценки летучести серы и кислорода 100

4.4.4 Основные события развития гидротермальной системы месторождения 104 Глава 5. Сравнительная характеристика свинцово-цинковых месторождений жильного типа 110 Заключение 116 Список литературы 118

Введение

Актуальность темы

Жильное гидротермальное месторождение Джимидон, расположенное в Садонском рудном районе (Северная Осетия), является ярким представителем «скрытого», не выходящего на поверхность свинцово-цинкового оруденения, в связи с чем может служить эталонным объектом, изучение особенностей которого будет способствовать выявлению на территории района новых проявлений подобного типа.

К настоящему времени многие свинцово-цинковые месторождения Северной Осетии изучены довольно детально. Как на отдельных месторождениях, так и в Садонском районе в целом, были выявлены основные черты металлогении региона (Варданянц, 1933; Цогоев, 1969; Черницын, 1985; и др.), охарактеризованы геологические и структурно-тектонические условия локализации руд (Гурбанов, Зембатов, 1978; Константинов, 1967; Некрасов, 1980; Харчук, 1957; Трофимов и др., 1996, 1999; Башкина, 2002; и др.), определены основные особенности вещественного состава руд и, с разной степенью детальности, рассмотрены проблемы зональности и генезиса оруденения (Златогурская, 1958; Прокопенко, 1958; Сорокин, 1958; Чернопятов, 1958; Хетагуров, Катова, 1972; Грановский, 1982; Давыдов, Грановский, 1985; Добровольская, 1987, Добровольская, 1989; Bortnikov et all., 1991; Ляхов и др., 1994; Борисов 2000; и др.).

В пределах месторождения Джимидон известны три главные рудные зоны -Бозанг, Цагарсар и Восточный Джимидон. При этом рудная зона Бозанг считается эталонным объектом для Садонского рудного района со скрытым оруденением (Константинов и др. 2004). Однако, минералогия, геохимические особенности руд месторождения Джимидон в целом не рассматривались. Использование комплекса современных микроскопических и аналитических методов позволило получить физико-химические параметры формирования руд, выявить закономерности изменения состава рудообразующих минералов и распределения в них основных и примесных элементов, а так же изучить условия образования свинцово-цинковых руд месторождения.

Цели и задачи исследования

Основной целью работы являлось изучение минералого-геохимических особенностей руд и физико-химических параметров их образования нового для Садонского рудного района объекта, которые могут уточнить имеющиеся критерии прогноза, поисков и оценки подобного оруденения на территории района. Реализация этой цели предусматривала выполнение следующих задач:

1. Изучение минерального состава руд и типоморфных особенностей рудных и нерудных минералов месторождения.

2. Изучение изменчивости химического состава рудообразующих минералов в процессе рудообразования.

3. Исследование минеральных ассоциаций и последовательности их образования.

5. Исследование изменения состава гидротермальных растворов в процессе рудообразования.

Фактический материал и методы исследования

В основу диссертации положены материалы по трем основным рудным зонам месторождения - Бозанг, Цагарсар, Восточный Джимидон, полученные автором в ходе полевых и лабораторных исследований в период с 2001 - 2006 гг. Работы велись в рамках базовых тем НИР ИГЕМ и хоздоговоров с ФГУГП «Севосгеологоразведка» под руководством В.А. Коваленкера, в которых кроме автора также принимали участие М.Г. Добровольская, Г.Ю. Акимов, М.В. Разин, А.Г. Гурбанов, В.М. Газеев, А.Я. Докучаев. Для решения поставленных задач проводились геологические, минералогические, минераграфические и аналитические исследования, на основе материала, полученного при документации рудных интервалов в штольнях 47, 8, 3 рудной зоны Бозанг и

Цагарсар и целевой передокументация керна пробуренных ранее скважин 061а, 0.76, 0.47, с0308, 107,111 рудной зоны Восточный Джимидон.

Изучено более 200 полированных штуфов и шлифов, 100 прозрачно-полированных шлифов. Основное внимание было сосредоточено на получении параметрических характеристик методами термо- и криометрии. С этой целью автором было изучено более 170 индивидуальных флюидных включений в 23 полированных пластинах (термокриокамера Linkam THMSG-600). Газово- и ионнохроматографические определения состава газовой и жидкой фаз флюида в двойных водных вытяжках из 9 образцов проведено в ЦНИГРИ. Схема установки и методы определения описаны в работе (Кряжев и др., 2003).

Аналитическое изучение минералов и руд проводилось в основном в лабораториях ИГЕМ РАН. Химический состав минералов изучен методом рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) на микроанализаторе "Camebax SX-50". Дополнительные исследования характера срастаний и состава минералов проведены на сканирующем электронном микроскопе JSM 5300 с энергодисперсионным микроанализатором Link ISIS и в МГУ на рентгеноспектральном микроанализаторе Camscan. Анализ элементного состава руд выполнен методом рентгено-флюоресцентного анализа (РФА) на спектрометре последовательного действия (модель PW 2400, производство Philips Analytical). Определение содержаний главных и прймесных рудных элементов в пробах руд и концентратах сульфидных минералов проведено методом инструментального нейтронно-активационного анализа (ИНАА) в Лаборатории радиогеологии и радиогеоэкологии ИГЕМ РАН. Проведено более 30 определений изотопного состав серы, по методике, описанной в работе (Носик, 1986).

При подготовке к работе также использован каменный материал из коллекции сектора минераграфии (Лаборатория рудных месторождений ИГЕМ РАН), собранный Добровольской М.Г. в ходе полевых работ в 80-е г.г., а также образцы, любезно предоставленные сотрудниками ФГУГП «Севосгеологоразведка», г. Владикавказ - Давыдовым К.В., Давыдовой Э.И., Таутиевым К.Ч., Таратынко Е.С.

Научная новизна

1. Впервые приведено комплексное детальное изучение месторождения Джимидон микроскопическими и аналитическими методами минерального состава, текстур и структур руд, геохимических особенностей и физико-химических параметров формирования руд.

2. Установлены новые для месторождения Джимидон минералы и их группы, в том числе разнообразные минералы системы Bi-Pb-Ag-S, впервые диагностированный в рудах месторождения кнебелит - редкий минерал из группы оливина и замещающий его кариопилит.

3. Выявлены закономерности изменения состава главных рудообразующих минералов и распределения в них основных и примесных (Fe, In, Bi, Cd Au, Ag, и др.) элементов.

4. Выделены основные минеральные ассоциации и обоснована схема последовательности их формирования.

5. Впервые получены результаты микротермометрических хроматографических исследований в кварце, кальците и сфалерите, и анализа водных вытяжек, которые характеризуют все стадии многоактного процесса формирования свинцово-цинковых руд месторождения Джимидон.

6. На основании интерпретации комплексных данных по составу хлоритов, сфалеритов и анионного и катионного состава флюидных включений в жильном кварце рассмотрены основные механизмы осаждения руд и предложена модель гидротермального минералообразования.

Практическое значение работы

Полученные данные могут быть применены при уточнении условий образования жильных Pb-Zn месторождений, а также при оценке месторождений и рудопроявлений, сходных по своим характеристикам с месторождением Джимидон. Кроме того, результаты исследований можно использовать как составную часть генетической модели рудообразующего процесса для данного типа месторождений.

Апробация работы

Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 2003), на годичных сессиях МО, (Москва 2003, 2005), на съезде ВМО (Санкт-Петербург 2004), конференции молодых ученых (Апатиты, 2005). По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 4 статьи в рецензируемых журналах и сборниках.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, содержит 127 страниц машинописного текста, 31 рисунок, 13 таблиц. Список литературы включает 99 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения", Грознова, Елена Олеговна

Заключение

Проведенные исследования показали, что на жильном гидротермальном свинцово-цинковом месторождении Джимидон наиболее распространенными рудными минералами являются сфалерит, галенит, пирит, арсенопирит, пирротин и халькопирит. Впервые установлены разнообразные минералы висмута, свинца и серебра, а также кнебелит - редкий минерал группы оливина и кариопилит -марганцевый аналог серпентина. В распределении рудной минерализации выявлена вертикальная минеральная зональность, которая заключается в увеличении роли пирротина и висмутовой минерализации на нижних горизонтах месторождения. С глубиной содержание висмута в сульфидах и сульфосолях увеличивается, а содержание в них серебра уменьшается. В верхних частях рудных тел наибольшее развитие имеет висмутин, в нижних частях - козалит.

Свинцово-цинковые руды месторождения Джимидон образовались в результате многостадийного процесса, который начинался с отложения кварца, микроклина, хлорита, серицита, карбонатов и гематита, образующих жилы, прожилки, вкрапленность и брекчии. Рудообразующий процесс осуществлялся в течение трех последовательных стадий, в результате которых формировались рудные тела, определяющие промышленный потенциал месторождения. Завершался минералообразующий процесс образованием повсеместно распространенных кварц-кальцитовых жил и прожилков, иногда с баритом, флюоритом, небольшими количествами пирита, сфалерита (клейофана) и галенита.

В рудных телах месторождения Джимидон выделены три разновременные генерации сфалерита и хлорита. В сфалерите прослежены изменения содержаний главных (Fe, Zn) и примесных (Cd, Mn, In) по мере развития процесса рудообразования. Основные вариации составов хлоритов при развитии гидротермального процесса выражаются в изменении Fe/Mg, от I к III рудной стадии наблюдается рост магнезиальности хлоритов. Таким образом, показано, что химическая эволюция гидротермальных минералов переменного состава отражает эволюцию гидротермальной системы в целом.

Рудоотложение происходило при изменении температуры от 430 до ~120°С и солености минералообразующего раствора от > 22 до < 1.0 мас.%-экв. NaCI, преимущественно Na-хлоридного состава, при давлениях 430 - 290 бар. Резкие колебания температур и появление, наряду с Na-хлоридными, Mg-Ca-(Fe)хлоридных флюидов наблюдалось в период образования висмутовой минерализации 111 рудной стадии.

От начала гидротермального процесса к его завершению возрастают окислительные условия (рост отношения С02/СН4) и увеличивается магнезиальность растворов (рост отношения Mg/Fe+Mg). Анализ распределения микрокомпонентов показывает, что растворы I рудной стадии отличаются более высокими концентрациями Са, Sr, REE и рудных элементов (Си, Pb, Bi, U) как от дорудных флюидов, так и от флюидов завершающих развитие месторождения (III стадии).

Для большинства изученных пар сульфид-сульфид II - III рудных стадий изотопное равновесие не было достигнуто, что вероятней всего, свидетельствует о рудоосаждении при низкой активности сульфидной серы.

Основные события развития гидротермальной системы месторождения Джимидон: 1) инициация гидротермальной системы, вызванная потоком восстановленных гидротермальных растворов с высокой железистостью и, вероятно, содержащих рудные компоненты (I рудная стадия); 2) смешение рудоносных растворов с окисленными водами; привнос окисленных вод в начале процесса смешения смещает процессы минералообразования в сторону осаждения магнезиального хлорита в ассоциации с сульфидами (II рудная стадия), но по мере увеличения доли окисленных вод в гидротермальной системе в минеральных ассоциациях становятся устойчивы окислы железа и сульфаты (III рудная и пострудная стадии).

Практически отсутствие процесса кипения флюидов и незначительное развитие околожильного метасоматоза указывает на то, что минералообразование происходило вследствие процесса охлаждения поднимающихся гидротерм, что довольно характерно для свинцово-цинкового оруденения (Сверженский, 1992).

Таким образом, месторождение Джимидон по своим минералого-геохимическим особенностям принадлежит к пирит-пирротин-галенит-сфалеритовой формации в алюмосиликатных породах и является типичным представителем жильного типа оруденения.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Грознова, Елена Олеговна, Москва

1. Абрамов С.С. Эволюция гидротермальных изменений пород в геотермальной системе вулкана Баранский (о-в Итуруп, Курильские о-ва) // Основные проблемы в учении о магматогенных рудных месторождениях. М.: ИГЕМ РАН, 1997. С. 89 90.

2. Абрамов С.С. Термодинамическое моделирование устойчивости биотита в ассоциации с полевым шпатом, кварцем, фаялитом, магнетитом, пирротином и ильменитом в C-0-H-S-F флюиде в интервале 427-1027 °С и 2 kb. // Геохимия. 2000. № 5. С. 516 532.

3. Ажгирей Г.Д. Проблемы поисков скрытых свинцово-цинковых месторождений в Северной Осетии // Изв. вузов. Геология и разведка. 1958. № 4. С.73 83.

4. Ажгирей Г.Д. Геологический очерк Центрального Кавказа в пределах Северной Осетии и сопредельных территорий // Геология Центрального Кавказа. М., 1968, 19 с.

5. Апостолов Д.А. Глубины формирования полиметаллического оруденения в Садоно-Унальском рудном районе (Северная Осетия) // Геология руд. месторождений. 1982. т. 24. № 1. С. 99 103.

6. Бартон П.Б., Скиннер Б. Дж. Устойчивость сульфидных минералов // Геохимия гидротермальных месторождений. Под. ред. Х.Л. Барнса. М.:Мир. 1982. С. 238-318.

7. Башкина Э.Ф. Тектоника и зональность Згидского месторождения (Северная Осетия, Россия) // Геология руд. месторождений. 2002. т. 44. № 3. С. 198-211.

8. Борисенко А.С. Изучение солевого состава газово-жидких включений в минералах методом криометрии // Геология и геофизика. 1977. № 8. С. 16 27.

9. Борисов М.Б. Геохимические и термодинамические модели жильного гидротермального рудообразования. М.: Научный Мир. 2000. 360 с.

10. Бочарова Г.И. Стадии минералообразования двух- групп гидротермальных полиметаллических месторождений Северного Кавказа // Вестн. МГУ. 1958. № 1. С. 125-129.

11. Бочарова Г.И., Редькин С.Ф., Савва Н.Е., Саломонова С.И. О путях поступления рудообразующих растворов при формированииполиметаллического месторождения Верхний Згид // Геология руд. месторождений. 1973. №6. С. 89 94.

12. Варданянц Л. А. О металлогении Кавказа // Изв. АН СССР. Сер. VII. 1933. № 8. С. 145-162

13. Варданянц Л.А. Горная Осетия в системе Центрального Кавказа. // Тр. ЦНИГРИ. 1935. Вып. 29. С. 25 27.

14. Витык М.О., Скакун Л.З., Демихов Ю.Н. Эволюция гидротермальных растворов в рудообразующей системе Береговского месторождения (Закарпатье) // Геология рудных месторождений. 1993. т. 35. № 2. С. 142 150.

15. Гаргацев И.О., Батырмурзаев А.С., Закиева Ф.Ш. Возраст свинцово-цинковых месторождений Северной Осетии //Доклады РАН. 1994. т. 334. № 3. С. 346 348.

16. Грановский А.Г. Термобарогеохимическая зональность полиметаллических месторождений Северного Кавказа // Геология рудных месторождений. 1982. т. XXIV. № 6. С. 63 73.

17. Гриненко В.А., Загряжская Г.Д., Учаймешвили Н.Е. Некоторые особенности формирования Згидского полиметаллтческого месторождения по данным изотопного состава серы // Геохимия. 1971. № 9. С. 1122 1130.

18. Гурбанов А.Г., Зембатов С.С. Субмеридиональные ослабленные зоны и их роль в локализации полиметаллического оруденения Северной Осетии // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1978. № 5. С. 106 119.

19. Гурбанов А.Г., Арец И. Критерии потенциальной вольфрамоносности-гранитов позднепалеозойской диорит-гранитной формации Большого Кавказа. // Петрология. 1996. Т.4. № 4. С. 386-406.

20. Давыдов К.В., Грановский А.Г. Новые данные о связи полиметаллических руд Горной Осетии с юрским вулкано-плутоническим комплексом //Докл. АН СССР. 1985. Т. 282. № 4. С. 941 945.

21. Добровольская М.Г. Минералого-геохимические критерии прогноза оруденения Садонского рудного поля // Изв. АН СССР. Сер .геол. 1987. № 8. С. 92-102.

22. Добровольская М.Г. Свинцово-цинковое оруденение (рудные формации, минеральные парагенезисы, особенности рудоотложения). М.: Наука, 1989. 216 с.

23. Зембатов С.С., Гурбанов А.Г. Тектонический контроль и возраст Левобережного полиметаллического месторождения горной Осетии // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1977. №5. С. 567 570.

24. Златогурская И.П. Первичная зональность на Згидском полиметаллическом месторождении // Сов. геология. 1958. № 6. С. 37-41.

25. Златогурская И.П. Перспективы глубинного оруденения Садонского и Згидского полиметаллических месторождений Северного Кавказа // Изв. вузов. Геология и разведка. 1960. № 3. С. 53 58.

26. Иванов В.В., Волгин В.И., Лизунов Н.В. О закономерности поведения концентрации индия // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1960. № 3. С. 550 587.

27. Калюжный В.А. Основы учения о минералообразующих флюидах. Киев: Наук, думка, 1982. 189 с.

28. Константинов М.М. Факторы локализации скрытого свинцово-цинкового оруденения Садонского рудного пояса //Тр. ЦНИГРИ. 1971. Вып. 99. С.189- 197.

29. Константинов М.М., Битаров В.Т., Варгунина Н.П. и др. Скрытые свинцово-цинковые месторождения Садонского рудного района: открытия и перспективы // Отечественная геология. 2003. № 1. С. 31 36.

30. Константинов М.М., Лайпанов Х.Х., Варгунина Н.П. и др. Свинцово-цинковое месторождение Бозанг, Северная Осетия // Руды и металлы. 2004. № 4. С. 33-48.

31. Кряжев С.Г. Прокофьев В.Ю., Васюта Ю.В Использование метода ISP MS при анализе состава рудообразующих флюидов гидротермальных рудных месторождений // Вестник Московского университета. Серия 4. Геология. №4. 26. С. 30 36.

32. Ляхов Ю.В., Поздеев К.М., Тибилов СМ. и др. Термобарогеохимическая модель рудной зональности и оценка перспектив

33. Садонского свинцово-цинкового района // Руды и металлы. 1994. № 2. С. 45 -54.

34. Масленникова С.П., Масленников В.В. Сульфидные трубы палеозойских «черных курильщиков». Екатеринбург-Миасс. УРО-РАН 2007. 312 с.

35. Мозгова Н.Н. Нестехиометрия и гомологические ряды сульфосолей. М.: Наука, 1985. 264 с.

36. Наумов В. Б. Возможности определения давления и плотности минералообразующих сред по включениям в минералах // Использование методов термобарогеохимии при поисках и изучении рудных месторождений. М. 1982. С. 85-94.

37. Некрасов Е.М. Структурные условия локализации жильных свинцово-цинковых месторождений. М.: Недра. 1980. 225 с.

38. Носик Л.П. Изотопные методы при изучении минералообразования. М.: Наука, 1986. 1881 с.

39. Пламеневский Л.Н. К вопросу о возрасте и генетической классификации рудных проявлений центральной части Кавказа. // Сб. трудов Орджон. ин-та цветных металлов, в. 1. 1939. С. 47 68.

40. Прокопенко Н.М. Стадии минерализации в свинцово-цинковых месторождениях Садонского района. // Труды университета Др. народов им. П. Лумумбы. т. 40. в. 3. 1968. С. 72 92.

41. Радкевич P.O., Табелко.К.И. О кнебелите Садонского месторождения // Записки ВМО. Ч. XCV. Вып. 3. 1966. С. 287 296.

42. Реддер Э. Флюидные включения в минералах. М.: Мир, 1987.

43. Русинова О.В., Русинов В.Л., Абрамов С.С и др.: Изменения вмещающих пород и физико-химические условия образования месторождения золота Советское (Енисейский Кряж). // Геология рудных месторождений. 1999, №4. С. 15-41.

44. Сахарова М.С., Лобанова Г.М., Нгуен Нгок Чыонг Минералогия и вопросы зональности свинцово-цинковых месторождений Садонского рудного пояса // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1984. № 8. С. 101 111.

45. Сверженский Д.А. Расчет термодинамических свойств водных частиц и растворимости минералов в надкритических растворах электролитов // Термодинамическое моделирование в геологии. Ред. И. Кармайкл, X. Ойгстер. М.: «Мир». 1992. С. 193-223.

46. Сорокин В.И. Некоторые черты строения и основные стадии минерализации Главной жилы Верхне-Згидского месторождения // Изв. вузов, Цветная металлургия. 1958. № 1. С. 22-29.

47. Старикова Е.В., Брусницын А.И., Жуков И.Г. Палеогидротермальная постройка марганцевого месторождения Кызыл-Таш, Ю. Урал: строение, состав, генезис. СПб.: Наука, 2004. 230 с.

48. Такеноучи С., Кеннеди Дж.К. Растворимость углекислоты в растворах NaCI при высоких температурах и давлениях // Термодинамика постмагматических процессов. М.: Мир, 1968. С. 137 149.

49. Трофимов Н.Н., Дьяконов В.В., Макаровский О.В. Геологическое строение и перспективы свинцово-цинкового оруденения Горной Осетии // Вестник РУДН. Сер. Геология и разведка полезных ископаемых. 1996. №1. С. 102-106.

50. Трофимов Н.Н., Рычков А.И., Дьяконов В. В. Геолого-геохимическая оценка перспектив Джимидонского поднятия (Северная Осетия) // Сб. научных трудов. Геология и разведка месторождений полезных ископаемых. Новочеркасск. 1999. С.193-203.

51. Труфанов В.Н. Минералообразующие флюиды рудных месторождений Большого Кавказа. Ростов: Изд. Ростовского университета. 1979. 272 с.

52. Тугаринов А.И., Бибикова Е.В., Гоачева Т.В. Применение свинцово-изотопного метода исследования для решения вопроса о генезисе свинцовых месторождений Северо-Кавкзской рудной провинции // Геохимия. 1975. №8. С. 1023-1031.

53. Хетагуров Г.В., Катова Л.М. Закономерности распределения и условия формирования руд полиметаллических месторождений Горной Осетии. // Сов.геология. 1972. № 9. С. 122 127.

54. Хоббс С.У., Фриклунд B.C. Рудный район Керд-д'Ален, штат Айдахо. Рудные месторождения США. т. 1. 1972. С. 403-421.

55. Черницын В.Б. Металлогения свинца и цинка. Киев: Наук, думка, 1985.

56. Чернопятов С.Ф. К вопросу о связи пирротинового и полиметаллического оруденения в Садонском рудном поле // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1958. № 4. С. 71 80.

57. Шадлун Т.Н., Добровольская М.Г. Рудные формации свинцово-цинковых месторождений // Рудные формации эндогенных месторождений: М.: Наука, т. 2. 1976. С. 149-294.

58. Beaudoin G., Sangster D.F. A descriptive model for silver-lead-zinc veins in clastic metasedimentary terranes I I Economic geology, 1992. v. 87. P. 1005 1021.

59. Bohlke J.K., In/in J.J. Laser microprobe analyses of CI, Br, I, and К in fluid inclusions: Implications for sources of salinity in some ancient hydrothermal fluids // Geochim. Et Cosmochim. Acta, 19'92. V. 56. № 1. P. 203 225.

60. Bortnikov N.S., Genkin A.D., Dobrovolskaya M.G. The Nature of Chalcopirite Inclusions in Sphalerite: Exsolution, Coprecipital, or "Disease ?" // Econ. Geol. 1991. V. 86. P. 1070 1082.

61. Breskovska V., Tarkian M. Mineralogy and fluid inclusion stady of polimetallic Veins in the Madjarovo Ore Field, Eastern Rhodope, Bulgaria // Mineralogy and petrology. 1993. v. 49. P. 103- 118.

62. Brown P.E. FLINCOR: A fluid inclusion data reduction and exploration program // Second Bienial Pan-American Conf. On Research on Fluid Inclusions Prog, with Abstr.1989. P. 14.

63. Bryndzia T. L., Scott S. D, The composition of chlorite as a function of sulfur and oxygen fugasity : an experimental study // Amer. Jour. Sci. 1987. V. 287, No 1. P. 50-76.

64. Cathelineau M. Cation site occupancy in chlorites and illites as a function of temperature. II Clay minerals, 1988. v. 23. № 4. P. 471-485.

65. Craig J.R. Phase Relations and mineral assemblages in the Ag-Bi-Pb-S system // Mineralium Depozita. 1967. V. 1. № 4. P. 279 305.

66. Crawford M.L. Phase equilibria in aqueus fluid inclusions // Fluid inclusions: Applications to Petrology: Mineral. Association of Canada. Short Course. Handbook 6. 1981. P. 75-100.

67. Davis D.W., Lowenstein Т.К., Spenser R.J. Melting behavior of fluid inclusions in laboratory-grown hafite crystals in the systems NaCI-H20, NaCI-KCI-H20, NaCI-MgCI2-H20 and CaCI2-NaCI-H20 // Geochim. Et Cosmochim. Acta, 1990. V. 54. № 3. P. 591 -601.

68. Darling R.S. An extended equation to calculate NaCI contents from final clatrate melting temperatures in H20 C02 - NaCI fluid inclusions: Implications for P - T - isochore location // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1991. V. 55. P. 3869 -3871.

69. Henley R. W., Truesdell A.H., Barton B. Fluid-mineral equilibria in hydrothermal systems // Review Econ. Geol. 1984. № 1. P. 1-267.

70. Holland Т., Baker J., Powell R. Mixing properties and activity-composition relationships of chlorites in the system Mg0-Fe0-AI203-Si02-H20. //Eur. Jour. Miner., 1998. v. 10. № 3. P. 395-406.

71. Irber W. The lantanide tetrad effect and its correlation with K/Rb, Eu/Eu*, Sr/Eu, Y/Ho, and Zr/Hf of evolving peraluminous granite suites // Geochim. Et Cosmochim. Acta. 1999. V. 63. № 3/4. P. 489 508.

72. Kishima N. A thermodynamic study on the pyrite-pyrrhotite-magnetite-water system at 300-500 С with relevance to the fugacity/concentration quotient of aqueous H2S // Geochim. Cosmochim. Acta. 1989. V. 53. № 9. P. 2143-2155.

73. Kranidiotis P., MacLean W.H. Systematics of chlorite alteration at the Phelps Dodge Massive Sulfide Deposit, Matagami, Quebec. // Economic geology, 1987. v. 82. № 4. P. 1898-1911.

74. Labotka T.C. Chemical and physical properties of fluids // Rev. Miner. Contact metamorphism. 1991. V. 26. P. 43-97

75. Potter R.W., Clinne M.A. Pressure correction for fluid inclusion homogenization temperatures (abstr.) // Int. Assoc. on the Genesis of Ore Deposits, 5th Simp., Snowbird, Alta, Utan, Program and Abstr. 1978. P. 146

76. Saccocia P.J., Seyfried Jr. The solubility of chlorite solid solution in 3.2 wt.% NaCI fluids from 300 400 C, 500 bars // Geochim. Et Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. № 2. P. 567-585.

77. Scott S.D., Barnes H.L. Sphalerite geothermometry and geobarometry // Econ. Geol. 1971. V. 66. P, 653-669.

78. Shi P., Saxena S.K. Thermodynamic modeling of the CHOS fluid system // Amer. Miner. 1992. V.77. N. 9 10. P. 1038 - 1050.

79. Shikazono N., Kawahata H. Compositional differences in chlorite from hydrothermal altered rocks and hydrothermal ore deposits. // Canadian Mineralogist, 1987. v. 25, part 3. P. 465 474.

80. Spenser R.J., Moller N., Weare The prediction of mineral solubilities in mineral waters: a chemical equilib'rium model for the Na-K-Ca-Mg-CI-S04 sistem attemperatures below 25°C // Geochim. Et Cosmochim. Acta, 1990. V. 54. № 3. P. 575 602.

81. Thiery Т., Van den Kerkhoff A.M., Dubessy A. V-X modeling of CH4-CO2 and C02-N2 fluid inclusions (T<31°C, P<400 bars) // Europ. J. of Mineralogy. 1994. V. 6. P. 773-781.

82. Xie X., Byerly G.R., Ferrell Jr.R.E. lib trioctahedral chlorite from the Barberton greenstone belt: crystal structure and rock composition constraints with implications to geothermometry Contrib Mineral Petrol. V 126. 1997. P. 275 291.

83. Грановский А.Г. и др. Отчет «Изучение минералого-геохимической зональности полиметаллического оруденения в кристаллических сланцах Джимидонского блока с разбраковкой рудопроявлений» Северо-Осетинская геолого-разведочная экспедиция. Владикавказ. 1985.

84. Коваленкер В.А., Гурбанов А.Г. и др. Отчет о научно-исследовательской работе по х/д №-б/№ от 4 июля 2000 г. и I этапу х/д №-2001-П от 1 февраля 2001 г. с ДГУ ГГП «Цветметразведка». Москва. 2001.

85. Коваленкер В.А., Гурбанов А.Г. Итоговый отчет о научно-исследовательской работе по х/д №-2001-П от 1 февраля 2001 г. с ДГУ ГГП «Цветметразведка». Москва. 2002.

86. Давыдов К.В., Каллагов М.В. и др. Отчет о результатах работ по объекту «Прогнозно-поисковые работы в Горной Осетии для формированиярезервного фонда участков недр для лицензирования на недропользование» за 2000 2003 гг. Владикавказ. 2003

Информация о работе

Грознова, Елена Олеговна
кандидата геолого-минералогических наук
Москва, 2010
ВАК 25.00.11

Диссертация

Минералого-геохимические особенности и условия формирования свинцово-цинковых руд месторождения Джимидон - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы