Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Минералого-геохимические особенности медно-никелевого оруденения Восточного склона Южного Урала

ВАК РФ 04.00.20, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Минералого-геохимические особенности медно-никелевого оруденения Восточного склона Южного Урала"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ .КОМИТЕТ РСФСР ПО ДЕИМ НАУКИ ' • И ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАЮТ. ГОРНЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. Г.В.ПЛЕХАНОВА

На'правах рукописи

ЗАХАРОВ Олег Андреевич.

ЖШЕРА<10ГО-ГЁОХИМИЧЕС({И£ - ОСОБЕННОСТИ М£ДКО~ ОДЕШВОГО 0РУДЕН2НШ ВОСТОЧНОГО ШОНА'Ш-ГОГО УРАЛА

Специалы.эсть 04.00.20 минералогия, христмлсгрАфщ 04.00.08 - петрография, булКАаОЬйгн/>

Автореферат диссертации на соискание ученой степени . кандидата геолого-шшерйлогических наук

Ленинград - 1990

Работа выполнена на кафедре минералогии, кристаллографии и петрографии Ленинградского горного института имени Г.В.Плеханова и Институте Геологии ВНЦ УрО АН СССР.

Парный руководитель: доктор геолого-минералогических наук, профессор С.А.Руданко

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогичееких наук К,В.Плющев

кандидат геолого-минералогических наук Ю.В.Нерадовский

■ 1

Ведущее предприятие:. Юго-Восточная экспедиция ПГО "Башкир-геология"

Защита диссертации состоится 199^ Г. в час.*!#0"мин.на заседании специализирован-

ного совета Д.063.15,04 при Ленинградском горном институте им.Г.В.Плеханова по адресу: 1990к:6, Ленинград, 21— линия, дом 2, аудитория-^¿О?

ститута.

О диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ин-Автореферат разослан

Ученый секретарь Д'ШЮа М.А./

специализированного / совета к.г.-м.н., доц^йт: • •

V

Настоящая работа является результатом тематически* исследова- ■ ний автора, выполненных в период 1982-84 гг. в ШТ) "Баткиргеоло--гия" и продолженных при обучении в аспирантуре в 1986-90 гг.

Актуальность теми. Значительные успем"советских геологов в поисках и разведке сульфидных медно-никелевых руд не снимают о повестки дня проблемы выявления новых объектов этого вида сырья, таз как большинство местороаденив находится на значительном удалении- о? крупных экономических центров страны. В настоящее бремя очень важным является расширение: сырьевой базы никеля и меди в таких высокоразвитых горно-промышенннх центрах, как Урал. В этом отношении перспективным объектом является оруденение Худолазовского комплекса, исследованию которого посвящена настоящая работа. __

Дель работы.

г I. Уточнить геолого-структурные особенности Худолазойской сктшгншги- и локализованных в еэпредалах кедно-иикелввкх рудопро-явлений> .. ' ' : ' ,,,.

2. Изучить петрологию Худолазовского интрузивного комплекса и выяснить роль постмагматичесдос явлений .в его стажммеяви.

3. Проследить закономерности миграции петрогенных в рудогеп-ных элементов на магматическом а постиагиатическом этапе становления комплекса.

4. Исследовал, способы образования рудных минералов я определить место медно-никелевого оруценения а эволюции интрузивно-иетасоматичесяого комплекса.

5. Оценить практического значимость объекта исследования.

Фактич-эский материал и метод« исследований. Фактологической

основой выролнеяной работы является авторский матерная, собранный в процессе выполнения им темы 82-1 "Изучение закономерностей размещения эндогенного оруденения Худолазовской синклинали, связанного с основными интрузиями, с целью направления поисковых работ на .медно-никелевые и другие руды", выполненной в йомадеяокой Тематической экспедиции ПГО "Баткиргеология", дополненный архивным - до- -кументадия керна скважин колонкою«) буревая., горных выработок к > обнажений, результаты опробования, геофизических исследований,

ЩЛИфЙ,'"'..... •- •- -Ч.;--......... . .

В процессе работы были изучены минералого-оетрографигчеошш методами 3602 прозрачных шлифа <846 - авторских). Из них 1454 шля-

фа' из чиола отобранных Худолазоввкой партией в 1966-1974 годы б ли изучены при построении автором геологических разрезов рудопр явлений. При составлении карты метасоматизма изучено 1302 шлифа по площади листов .&-40-II8-A и 5-40-I06-B.

В работе также использованы описания 266 полированных шлифов (все авторские), результаты 1180 литогеохимичзских анализов . (из них Ü46 - авторские), 215 химических анализов на петрогенны элементы (69 авторских), 638 химических анализов керновых проб на рудные компоненты, 95 пробирных анализов штуфных проб на зол то и платиноиды (асе авторские), 10 анализов групповых проб на золото и платиноиды, 476 спектрозолотометрических анализов, 23 открозондовых анатиза (асе авторские).

Решение поставленных задач базировалось на петрографо-мине ралогических исследованиях. По их результатам, опираясь на суще ствуздае в настоящее время методические рекомендации (Методика., 1981), строились геологические карты и разрезы (в том число *л с • отображением метасоматизма), ввделеяы формации и фации метасома титов, обрабатывались данные всех видов опробования, анализиров лись количественные и качественные характеристики рудных тел,из чалясь взаимоотношения рудных и нерудных минералов. Шлифы были отобраны из одних штуфных образцов совместно с анплифакж, для спектрального, химического анализов, на петрогенные и рудные ко поненты. Все это позволило при изучении становления Худолазовск го интрузивно-метасоматического комплекса по возможности охарак риговать особенности каждой мет& соматической формации и фации.

По результатам детрографо-шнералогических исследований бы ло составлено 36 геохимических выборок, характеризующих различи петрографические типы пород и развивающиеся по ним метасоматиче кие образования. Составленные выборки обрабатывались по програм •мам "Статистика-1022" и нКорреляция-1022". При этом для каядого элемента в выборке рассчитывались средние содержания, дисперсия выполнялся корреляционный анализ (дляси, Zn, ръ, ¿g, ta. Со, Ti, V, Сг, Sn, Zr, Se ); выполнено статистическое сравнение сре них содержаний и дисперсий для 50 пар выбопак (с помощью критср ев Стькдвнтсj Фиизра).'

По расчетным средним содержаниям какдого химического слегло та в выборке определялся его кларн концентрация (КК) для дашюг

ала интрузивных, метасомэттгческих и вмещающих осадочных пород, э величине кларка концентрации определялось наличие геохвмичес-зй специализации породы тда метасоматичеокого процесса на тот таи иной элемент (КК > I) либо ее отсутствие (КК < I). 1 _ По результатам, петрографических исследований химическке аяа-изы были разделены на 16 выборок. По пот был рассчитан-баланс-. . . оивноса-выноса вещества при метасоматизме по методике Казицына .В. и Рудника В.А'.' (1963) с определением содержания петрогенных _ ' дементов в 1С00 см3 геометрического объема. В дальнейшем рас-иатривалась миграция петрогенних элементов в различно метасома-¡гзирозоиных породах путем попарного сопоставления выборок. Ста- ' истичеокая обработка этих ке петрохимкчесвих выборок по програч-е "Статно, тика-1022" выполнена для получения более достоверной . . арттшы миграционных особенностей петрогенных. элементов." . .

Микрозондовыз анализы в количеств!? 23 итук выполнялись оратории ВС2ГЕИ на мнкроанализаторе Г:1з—46 фирмы "Сетеоп" • (диа-етр зонда 2-3 мкм, -ток зонда 20-20 мА, ускоряющее напряаеиие'20 . V ), аналитик Алымов Ю.Н. : . , " "

Научная новизна.. -.7 г. 7

1. Показана существенная роль гвдротермэльно-метасоматичес- ; их явлений в процессе форглирования Худолазовского интрузивяо-ме- ' асомнтпческого комплекса. . : ., \ •''' '• -. ' '7 : „7

2. Установлена направленность миграции петрогенннх и рудоген- ' ых элементов на постмагматическом этапе становления комплекса.

'3. Доказан гидротермалыючАетасоматичесяий генезис медно-Нп-елевого оруденешш Худолазовской синклинали; рассмотрен механизм бразования рудных минералов; ...

Практическая значшость. Результаты исследований дают осно-ание рассматривать Худолазовские рудопроявления в качестве воз-:окного источника промышленного медио-никелевсго сырья.

• Вероятным потребителем сульфидных медно-никелевых.руд. Худо-.. азовского комплекса является ко>.$инат "Шуралникель" а г.Орске, аботающий на силикатном сырье месторождений Южного Казахстана и ренбургской'области, использующий; сульфидные,-концентраты.при удзфидизирующей плавке силикатных руд на штейн. В настоящее вре-1Я вопрос обеспечения комбината сырьем стоит очень- остро, а.'пройденные в 1936-1974 гг. поисковые работы на сульфидные, руды,опи- . л

ращиеся на представления о собственяомагматическом (ликвационлом) генезисе оруденения, положительных результатов не дали.

Пересмотр представлений о генезисе сульфидных медно-никеле- . вых рудопроявлений значительно рас ширя эт перспективы Худолазовг ской синклинали, а также других структур региона, в которых распространены раннекаменноугодьные интрузии, на выявление руд, локализованных в безоливиновых разностях интрузивных пород, которым ранее не уделялось внимания, и, возможно, во вмещающих вулканоген-но-осадочных толщах. Предлагается качественно новые поисковые признаки: площади развития рудоносных метасоматических фаций и пара-генетически связанных с ними геохимических аномалий элементов-индикаторов сульфидного медно-никелевого оруденения, приуроченные к тектонически ослабленным зонам, интрузивным телам и их контактам с вмещающими породами. ' -

Выработанные для Худолазовских рудопроявлений поисковые критерии (зоны гвдротермально-метасоматических преобразований в условиях рудоносной хлоритолитовой формации) могут применяться при поисках объектов сульфидных руд, связанных с интрузивными комплексами основного состава в других структурах Южного Урала.

Составлена новая геологическая карта Худолазовской синклинали (масштаб 1:50 ООО) и впервые (на ее основе), на всю площадь развития интрузий раннекаменноугольной формации построена карта метасо-'матизма, отражающая характер постаагматических метасоматических изменений пород.

На основе этих карт и в результате анализа всего имеющегося фактического материала выделены локальные участки, перспективные для поисков сульфидных медно-никелевых руд.

Апробация работы. По теме диссертации опубликовано II работ. Основные ее положения докладывались на НТС Комплексной Тематической экспедиции БПГО (Уфа, 1984 г.), на НТС ЕГО "Башкиргеология" (Уфа, 1984 г.), на-1-ой'Региональной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 160-летию НТО горное (Свердловск, 1985 г.), на Первом Уральском металлогеническом совещании (Свердловск, 1985 г.), IX Уральской конференции молодых геологов и геофизиков (Свердловск, 1986 г.), на конференции молодых геологов БПГО памяти А.Н.Бурковского (Уфа, 1986 г.), на X Уральской конференции молодых геологов и геофизиков (Свердловск,

¡$89 г.).

Автор выражает глубокую благодарность своему научному руково,-дителга профессору С.А.Руденко и ведущему научному сотруднику ИГ ЩЦ УрО АН СССР А.А.Захаровой за консультации и помощь, оказанные $ период работы над диссертацией. •

Автор искренне признателен сотрудникам КГ БНЦ УрО АН СССР, способствующим" выполнению1работы: заместители, директора по науке, кандидату геол.-мин.паук В.К.Козлову и инженеру О.Г.Кяементьсаой, •а также геологам ИГО "Баокиргеодогия" - А.А.Комарову. Д.Э.Цабад-' зе, С.Л.Ткачеву, О.А.Комаровой, 0.В.Корневой и'приносит им свою благодарность. ......_ _

Содеркание работы. Работа состоит из введения,'четырех глаз,. заключения общим объемом 153 стр. машинописного текста, сопровох- . дается 64 рисунками, " 52 таблицами, списком литературы из 129 -публикаций, а. такке, 28 _ графи*» эскими приложениями.

Глава -I "Краткая характеристика' геологического строения Худо-яазовского комплекса".

Худолазовская синклиналь представляет собой асимметричную структуру размерами 20x30 км с пологим западным и более крутим восточным крильямк, выполненную вулкано-осадочными к осадочными отложениями зилаирсной свиты позднего девона - раннего карбона (гравелиты, песчагчки, алевролиты, аргиллиты, вузи&Ы^оваа песча- . ■ники, туффиты). В пределах синклинали широко развиты раннекаменно-угольные разрывные нарушения, преимущественно" северо-восточного - -простирания, которые оперяются широтными и северо-западными нарушения:.«: и сопровождаются обширными зонами трещиноВатости. Падение их крутое (00-70°), преимущественно северо-западное. К тектотаче-ским нарушениям пространственно приурочены интрузивные тела Худо-лазовского комплекса,среди которых преобладают крутолздающие дайки (реке наблюдаются трубообразные тала, иногда с локальными раздувами) интрузивных пород габбро-плагиогранитной формации (оливи-новые тт бсз'оливияовые габброиды, диориты,.плагиограниты). Размеры . этих тел варьируют от мелких (50x100. 10x200 м) до сравнительно крупных - 1,3x6 км (Карасазовская интрузия). Помимо интрузивных ^образований для Худолазовского-комплекса характерно наличие двух групп пород жильной серии - лампрофиров (спессартитов, одагатов; гладкаитов) и порфлровиднкх разновидностей интрузивных образова-

пий. Внедрение, пород жильной серии контролировалось теш же зонами тектонических нарушений, что и интрузивных тел.

Становление интрузивов формации сопровождалось метаморфическими и метасоматическими преобразованиями, подразделяемыми на три основных типа:

1. Высокотемпературный контактовый метаморфизм магматической стадии в условиях роговиковой формации, в рамках которой Еьщеля-ются пироксен^-рого ви ковак, а:/фибол-роговиковая и мусковит-рогови-ковая фации.

2. Среднетемпературнкй постинтрузивкий гидротермальный Сп-ре. "к ■ метасоматизм в условиях зеленокаменкой формации, объединяющей хлорит-актиколитсвую и хлорит-эппдотовую фации.

| 3. Ниязотемпературный локальный Ое-Ре-Ме метасоматизм, про-

дукты которого объединены в рудоносную хлоритолитоаую формацию, в составе которой по характерным/минеральным парагенезисом разли-чавгся тальково-хлоритовая, пренито-хлоритовая, кварцсво-карбонат-но-хлоритовая фации.

" Более подробно черты геологического строения Худолазовского интрузивно-метасоматкческого комплекса изложены в главах 2,3 и 4.

Глава 2 "Петрология и геохимические особенности габбро-гиа-гиогранитной формации".

Интрузивные образования Худолазовского комплекса относятся к габбро-плагиогранитиой формации, характерной для добатолитовой (предорогеннсй) стадии развития эвгсосишушкалп на Екяом Урале. Они представлены непрерывным радом пространственно и генетически взаимосвязанных пород: основных (60 % объема формации) - рогово-обманковые олкзияозые и безоливииовые габбро, габбронориты, рого-вообманковые' троктодитьг; средних (30 % объема) - диориты и кварцевые диориты, плагиоклазитн; кислых - роговообманковие и двуслода ные плагиограниты. Отмеченные петрографические типы пород образуют самостоятельные маломощные тела или находятся совместно в едином интрузиве, образуя л1Шзы, горизонты и ширы, возникавг;ие в процессе кристаллизационной и гравитационной дифференциации, к не имевшие определенного пространственного положения.

Характерными петрологическими особенностями рлннекаменно-, угольной габбро-плагнограюшюй формации Худолазозской синклинали отличающими ее от иных интрузивных комплексов, язчяится:

I. Повсеместное присутствие в существенных количествах во всех , .„ петрографических разностях интрузивных пород титанистой роговой обманки (керсутита). 2. Появление в габброицах в существенных количествах гиперстена, что обусловило выделение среди них габброно-ритоа. 3. Обогащение отдельных тел и горизонтов габбровдов олнви- ' ном,-вплоть_до_формирования в отдельных участках линз мсланотрок-толитов. 4. Появление в гябброгдах" пе'рвичномагматического_биотита в количестве до 10-15 С. Высокая глиноземистость пород формации (кооффицае-пт глпяозедастости ги'~ варьирует в предел::* 0,9- • -3,-1). 6. Высокая щелочность пород формации, относящихся к натриевой серии (на бинарной диаграмме в координатах Гао?-г:п,,о+к?о основные породы располагаются в иоле субщелочних габбропдов,:.не--содержащих фельдилатоиди; диориты относятся к субщелочному ряду, плагиограниты - я нормальному ряду повышенной щелочности).„7.. Низ-'кая магксзтапность мйбрйвдоь (содержание • от.4,44 % в рого-вообманкойом габбро до 6,03 £ в'роговообмчнковом троктолдасг это>; - 7 саше низкие по классификационным значенлям количества магния).

Важнейшей особенностью н е и з м а н е н н ы х г а б -б.р-0 ид о'в является низкая иервичномагматическая концентрация в них сидерофильных элементов, кларки концентраций (КК) которых имеют следующие значения: КН Сс Сг= 0,2-0,4 (для никеля 0,2), КК н.= 0,02, КК ра= 0,15, при несколько более высоких концентрациях в них хзлькофтиьных .элементов (меди, цинка, серебра, олова, свинца), кларки- кощен траций которых варьируют'в преде то*/ 0,4-0,9.

Глава 3 "Процессы метаморфического и метасоматического преобразования пород габбро-плагиогранитной формации и вулкзногенно- • осадочных отлсу.ений ХудолазовскоЙ синклинали".

Внедрение магматического расплава происходило по тектоническим нарушениям. При этом вмещающие осадочные и вулканогенко-оса-дочнцн толщи подперг-члись активному термальному воздействию магмы, что-выразилось.в развитии зон опогозпкования иоциостш 5-20 м. Исследование.(-шнепальных парпгенезйсов" роговиков позволило зцде-. лить в них три минеральные гТ.чции: шрокс^й-роговикозу», амфкбол--■роговияовую и_ г,мусковит -Х'оговиковую, форлироааввнхся, в соотпе-"- -ствки с данными В.В.Ровордатто (1970); при температурах..(.°С), соответственно: 1100-700, 550-550, Г-00-450.

В ходе, дальнейшего падения температуры на сн-здриянкеся гаг- '

ыатические тела и боковые вулканогенно-осадочиые и осадочные т^л-щи воздействовали постмагматические растворы, обусловившие интеи* сивный среднетемпературный железо-кальций-магнезиальный метасома* тизм пород. Этот процесс проявился в образовании амфиболов группй актинолита-тремолита, эпадота, клиноцоизита, хлоритов. Сторнировавшиеся метэсоматиты объединены в зеленокамеяную формацию, а в рамках последней по характерным минеральным парагенеэисам выделены хлорит -актинолитозая и хлорит -эпидотовая (клиноцоизитовая) ыетасоматические фации.

Для хлорит-актинолитовой фации характерно развитие парагенезиса минералов группы актинолита-тремолита с другими среднетеыпе-ратурннми минералами: серпентином, хлоритом, сфеном, скаполитом и пренитом. При формировании метасоматитов этой стадии генетический и петрографический тий исходной породы не имел существенного значения. Изменения в условиях этой фации фиксируются в плутонических, жильных и вулканогенно-осадочных и осадочных породах, но наиболее интенсивно они проявились в габброидах, вплоть до формирования в них хлорит-актинолитовых, кзарцево-актинолитовых и акти-нолитовых метасоматитов. * **

Изменения в условиях хлорит -апидотовой фации зэленокаменноЙ формации характеризуются развитием следующего парагенезиса мине- ' рало в: эявдот, (клияоцоизит, цоизит) + хлорит + кварц + сфен + прв-' пит. Эсидотизация происходила практически во всех генетических, и петрографических типах пород, но особенно ей подвержены диориты й ' «ильные тела диоритового состава,

Зеленокаменные изменения накладывались на интрузивные, яильн4$' тела и вмещающие их толщи, создавая в них выдержанные метасомати<г . ческие зоны. Вследствие высокой_,интенсивности насыщения Худолазой1 ской синклинали интрузиями эти изменения образуют единый ореол зй» ленокаменных метасоматических преобразований, на который накладыМ лись более поздние и локальные низкотемпературные процессы, продув ты которых объединены в хлоритолитоаую формацию.

Для метасоматизма в условиях хлоритолитовой формации характй! ны широко развитые процессы хлоритиэации, оталькования, карбонатй зации, окварцевания и пренитнзации. По минеральным парагенезисам выделены следующие метасоыатические фации хлоритолитовой формаций тальково-хлоритовая, кварцево-Карбонатно-хлоритовая, пренито-хло-

рвтовая, ........ ... ; ' •

- • • - Тальково-хлоритовая фация развита лрэжлущестзенно в оливин- . содержащих разностях интрузивных нород ила в безоливяяовьк интрузиях, интенсивно актинолитизарованннх. Характерным для этой фации является широкое развитие талька в парагенезисе' о хлоритом, кногда с•карбонатами и сульфидами. Нередко породы превращены а хлорито-талькоэнетальково-хлорнтовые метасокатитн.

Кзарцево-карбонатно-хлсритовая фацияфЬрмвролатасъ првииущег ствснно в безолжвииовнх интрузивах, жильных телах, во вмещавших осадочных толщах, замещая вое образовавшиеся .по ним ранее более высокотемпературные минеральные парагенезиса. Тзпоморфада из та соматическим парагенезисом этой фации является азлезисто-адагнезк-альный, магнезиальный хлорит + кварц + карбонаты + сульфндн. Изменения "в условиях этой- фации протекали вплоть до образования йульфвдпзиройаннкх метасомати'хов , особенно "¿"диоритах,- безолмви- . новых габбровдах/ во*^ш0^ЩЕ2;'^лканЬгвш0г0саз;0Ч1пяс.•гояввх вблизи контакта их с интрузиями.

Пренито-хлоритовая фация развивалась .во всех безоливиновых интрузивах, жильных телах и осадочных породах. В интрузивах наблюдается тяготение изменений в условиях этой фации й контактам о вмещающими породами. Характерным парагенезисом является пренкт + хлорит + сульфиды + (кварц).

•- Продукты метасоматизма в условиях хлоритолктовой фэрмацкл проявлены более локально"",' чек-прсдаествуваде. им. зеленояамекные изменения. Поэтому в интрузивных телах з ряде случаев хдоритолк-ты не выходят ка дневную поверхность (Севесо-Карасезовское рудо-проявлетю), хотя во вмещающих породах а а этом случае наблюдаат-ся метасоматическке ореолы хлоритолитовой формации. В целом мета-сома та ты хлоритолитовой формации пространственно контролируются контакта!® интрузивных тел, разрывными нарушения.® и зонами трещиновато ста как в интрузивных, так и во вмещающих породах.

Процесс,--вызвавщкй-.широкое развитие гтослемагкатичееккх минеральных новообразований, представляет собой" закономерно эволюцв- .. окируящий метасоматизм гдояого гвдротермального даяла, пзрагоне-тячески связанного со .становлением интрузивов ракнекамзкпоуголь-ной габбро-плагиогранитной фортцш'ГГ Специальные сопоставления выборок методами математической-статистики л соответствующие ра-

счеты баланса вещества (по атоыно-обьемному методу) свидетельству-ат о том, что иа среднетеьшературной,стадии метасоматизма происходил; привнос в интрузивные тела воды', углекислоты, оснований -Со, (Те) и л - с одновременным перераспределением и выносом из интрузивных тел- 31, г.-в,, (к),- и.,. р. Ва низкотемпературной стадии кальциево-аелезо-магнезиального метасоматизма при локальном выщелачивании петрогенных элементов - бд., к?,' л - метасоматизирующие растворы характеризовались высоким химическим потенциалом Се, Ре, м«, . Они обусловили фортдирование лекальных метасоматйтов и обширных зои частично измененных пород.

Глава 4 "Особенности медно-кикслевого оруденекия Худолазов-сяого комплекса и генезис руд".

Сульфвдные руды Худодазовского комплекса принадлежат я вкрапленному и прожилково-вкрапленному типу. Они представляют собой участки в той или иной степени оруденедкх метасоматизированных интрузивных пород и метасоматйтов, обогащенных медыо и кобальтом, о содержанием никеля не менее 0,3$. & состав руд входит 21 минерал, из которых наиболее распространенными (об.пор.являются пирротин (10-25), пирит (10-80), халькопирит (4-5), пент-яавдит (до 5). Руды комплексные, содержания полезных ископаемых в ниг (мае.Я варьируют в пределах вд. - 0,3-1,13, си - 0,2-0,9, со - 0,007-0,05, по единичным пробам определен ¿п ~ 0,11-0,4. Кроме того, в рудах содержатся тъ, га, 'и и

Рудные тела имеют пластообразную форму (мощностью 0,3-9,0 м), иногда аетвящую~ся по восстанию и падению. Они приурочен»: к эндо-и экзоконтактам интрузивов или тектонически ослаблешым зонам внутри них. Вмещающими породами являются оливиновие габбро иды (50 % подсеченных интервалов), безоливдаовые габброиды (35 %), диориты, кварцевые диориты, аяагиограниты и спессартиты (15 %), в различной степени метасоыатиэпро ванные в условиях хлоритодитовой формации или разнообразные метасоматиты по ним (зсиорктолиты).

Основной особенностью сульфидов является идиоморфизм их индивидов по отношению как к первичиомагматиче ским силикатам (плагиоклазам, роговой обманке, юашо- и ортопироксенам, биотиту и оливину), так и относительно средне- и низкотемпературным гидротермальным минералам (тальку, хлориту, карбонатам, актинолиту, тре;лаи;ту, прениту). В скелетных суссгках пентландито-халькопири-

то-пкрхотакового состава и в отдельных метакристаллах присутствуют многочисленные реликтовые включения незамещенных слликатоз, имеющих аналогичную оптическую ориентировку с вмещающими сульфидные выделения кристаллами, В .начестзе, реликтовых включений в метакристаллах сульфидов выступают не только "первичпошгматяческие . силикаты, но.и замещающие их гидротермальные минералы, а в отдельных случаях наблюдаются и целые участки пород, цретершшанх зеоь комплекс вторичних ыотасоматических преобразований.

Зароадение и развитие минералов происходило среди разных пород.' Нередко развитие сульфидной минерализации контролировалось межзерновым пространством.породообразунда силикатов и плоскостями спайности в роговой обманке, биотите, нлинопироксене, pese.в плагиоклазе, благоприятными для проникновения гидротермальных растворов. В иных случаях' роль затравки для развития рудной.мкперз-лизацто! играла.мелкая "сшй.",сульфидов, выделившаяся а процессе замещения гкдротермата гашт первичномаЬватическйх.садЕкатов,- г ••

Сравнения функций распределения малых элементов ь группировках различйо метасоматизированных пород Худолазовской синклинали, выявили следующее.

На среднетемпературяой стадии метасоматизма в условиях зеде-нокаменной формации ме тасоматизирущими растворами привносились щ, со, Cr, нп, Cu, Zn, sn. Вследстгие этого кларки концентраций в габбровдах возросли: никеля - в 5-9 раз, остальных элементов -в 2-3 раза. ........ •

Метасоматизм в условиях хлорйтолитовой формации имел четкую геохимическую направленность. Происходило интенсивное обогащении интрузивов p'i, со, сг, уь и fd, а такие халькофдяьшеш элементами - Си, Рр и 'и. Вследствие изменений в условиях тальяово-хлоритовой фации в габброидах (чаще всего оливиновкх) кяаркв концентраций возросли: wi - в 20, Си - в 10, 'с. -и. -п. Сг, Pt, Fd - в 4 раза и более. При формировании метасоттитоп и зон частичных изменений в условиях кшрцево-яарбонапю-хлорптовой^фРЛ^аЕ исходные глббропдн, днорттты, плагиограниты обога^чаллсь тек те комплексом элементов, что и зоны отальковлшш a хлор^тнгатрл!, i: исполнительно v>b, ?,n.- В результате.магасоаатизш кларьи ковцек-.^-цкй рудогенных элементов в габброидах возрастала: НК tu- в КС ?,iíPb- в 23; КК в 15-20 раз; в дкоритах и сиессартитах:

КК Си- в 5 раз, КК в 6-14 раз. Содержание золота в интенсивно измененных диоритах и диабазовых порфирита* в 23-26 раз превысило кларковое. При дальнейшем ходе метасоматического процесса, вплоть до развития-в хлорктолитах сульфидных руд, происходил привнос з зону оруденения тех же элементов, что и в околорудннй ореол. При атом кларки концентраций никеля и меди возросли в 100-150 и более раз. .... •

Постепенное увеличение концентраций рудогенных элементов в ходе"эволюции гидротермального процесса могло осуществляться в условиях открытой системы пря их непрерывном привяосе.^ свдерофиль-яке элементы могли ассимилироваться из подстилающих Худолазовекую синклиналь серпентинитов, а халькофильные - из обрамляющих её кол-чеданоноеннх толщ.

Итак, пространственное размещение медно-кккелевого оруденения в Худолазовской синклинали определяется тесно взаимосвязанными магматическими (интрузивные тела являются рудоьмещающими), тектоническими (ослабленные зоны контролировали становление интрузивов и служили проводником для гидротермальных растворов) и матасомати-ческими факторами. О возможной наличии рудных тел в благоприятной геологе-структурной обстановке могут свидетельствовать зоны низкотемпературных метасоматических преобразований пород в условиях хлоритолатовой формации, характеризующиеся аномалиями содержания-КЗ элементов типоморфного комплекса медно-ннкелевого оруденения. Основные защищаемые положения: ■ -•*

I. Интрузивные образования Худолаэовского комплекса на Юаном /раде, относящиеся к габбро-пдагкогранитиой согжгрш, по исходным ^ ет рол о го -гв о химттче с к им характеристикам нз обладают геохимической рпецкалкзащге£ на-медно-никелевое ооудеяенне. По своеобразию петрографического состава, химизма и геотектонической позиции Худола-'^овский комплекс резко отйичается от интрузивных комплексов вмещающих известные медно-никелевие месторождения Д не имеет аналоге) среди них. ,

Как у&е отмечалось в гл.2, для Хуколазовского интрузивного комплекса характерны низкие кларки концентраций сидероашьяых рудогенных элементов (КК сг= 0,2-0,4; КК 0,02; КК Подобные концентрации рудных компонентов в интрузивах свидотель-ствтат о том. что возможность образования медно-никелсвой кг.скера-

лизации па магматическом этапе маловероятна, поскольку'интрузивные образования формации, и прежде всего габброидк (даже их шсо-кооливиновне разности - троктолитн), не имели первичяомагыатичес-кой. специализации на никель, кобальт, хром, платину. Для них более характерная! являются халькойяльные элементы - медь, цинк, серебро.. В этом заключается одно из отличай Худодазовского комплексе от известных никеленосных комплексов мира (Норильск, Пе-.ченга, Сев.Прибайкалье, Садбери), для которнх характерны повышенные концентрации рудоген'ныхэлементов. • ..... . г

Известно, что все сульфидные медно-никелевые месторовденкя мнра генетически связаны только с мафитовиш и ультрамафитовиш ассоциациями изверженных пород н о р м а л ь н о г о" ряда (а ке субщелочными,.как в нашем случае). Дня геоскнклинального режима развития подвижных поясов земной коры, в особенности их эвгео-синклинадьтлс;зон (в которой" находится Худолазовский комплекс), магматические формации с промышленным медпо-никелевым оруденетгем не характерны.

Описанные раннекаменноуголыше образования Худолазовской синклинали по геотектонической позиции (предбатолитовый этап развития герцинской геосинклинали;, вещественному составу интрузивов (не имеющие определенного положения в разрезе дифференциаты: ро-говообманковые диориты, кварцевые диориты, шгагиограниты), отсутствию приуроченности оруденения к определенным петрографическим раз ко с тягл пород, петрох ими ч е ск им характеристика?.!, отсутствий) геохимической специализации на комплекс рудогенных элементов но соответствуют ни одно!\гу из известных нииеяеиосяых комплексов г.ирп. Лишь по размера!.! вмещающих оруденение даек и самих рудных тел, они сопоставимы с рудопроявленияшг Печенгского и Алларечеяского типов.

г. Становление Худодазовского магматического комплекса сопровождалось процессами постмагматического уе-Сг~и?; метасоматизма, • -начиная со среднетемпературнои стадии (в условиях зелеиокаменной формации), и кончая низкотемпературной (в условиях-хлоритолитовой йормации). Развитее мечасоматической системы сопровскдатось иакоп-элементов и завершилось Дормиповзнвом г/лы^ндп:)-го медно-иикетёвого'оруденения при-метасоматизме в условиях- только во-хлорн то вой и квапцево-капбонатно-хлопитовой (ТвцтгЗ хлоритоли-.'товой формации.

Как показано в гл. 3 п 4, постиптрузивике гидротермальные растворк вызвали интенсивные метасомащ^еские преобразования интрузивных и вмещающих горшей бу о л ов квг^ирокую миграцию петроген-ннх элементсв, при наибольшей активности Св, ке и Мв и развитие мстасомэтических формаций - зеленокаменкой и хлоритолитовой. Совместно с петрогенными происходила интенсивная миграция рудогенных элементов, прослеженная через все разнообразие и 'вариации метасо-матических процессов. Анализ геохимических выборок (гл.4.4) дает представление о том, как совместно с метасоматпческими преобразованиями происходило увеличение концентраций рудогенных элементов от '2-9 раз (в условиях звленокаменного метасоматизма) до 100-150 раз (в условиях хлоритолитовой формации;.

3. Сульфидные минералы Худолазовсних ыедно-нпкелевнх рудо-проявдений являются метакристаллами, представляадшли ттг сопряженного оруденения.

Рудная минерализация накладывается на все без исключения первичномагматические минеральные парагенезис« совместно с гвдро-гермально-метасоматическйми, выделяясь из растворов непосредственно вслед за последними. Об этом говорит повсеместный идиоморфизм сульфидов по отношению к силикатам, реакциокно-метасоматические взаимоотношения между ними, наличие в рудных ассоциациях реликтов незамещенных участков пород.и отдельных силикатных минералов. Развитие сульфидов в значительной стслени определилось физическими свойствам среды на макроуровне (наличием зон проницаемости для гидротермальных растворов - микротрещин, межзернового пространства, ^участков катаклаза). Генетическое единство сульфидов и гидротермаяитов, совместно замещающих первичномагматиче ские пара-генезисы, и тесная зависимость миграции рудогенных элементов от эволюции метасоматизма, показанная в разделе 4.4, свидетельствует о том, что как рудные, так и силикатные мстасоматичесние минералы развивались в ходе единого гвдротермально-мьтасоматического процесса, в котором сульфиды фор.чироваа йсь" во внутреннлх зонах мета-соматических колонок. Поэтому оруденение Худолазовского кошлексг отнесено нами к сопряженному типу, для которого характерно формирование сульфидной минерализации"в завершающие стадии гидротер-мально-метасоматических преобразовании и частичное развитее ее пс ыетасоыатитем.

167 П7 151 \Ы )75 ад

Схематический геологический разрез участка распространения осадочных пород Худолазовской синклинали, прорванных интрузией габбро (Туркмепезокое рудопроявление).

I - роговообманковое габбро; 2 - роговообманковое оливиновое габбро* 3 - дбшочные отложения эилаирской.свиты; .4 - роговики; 5 - метасоматати хлорит-актинолитовой фацяи; 6 - метасоматиты карбона тно-хлоритовой фации; 7 - метасоматиты тальково-хлоритовой фация; 8 - границы метасоматическиг изменений э условиях различных фаций; 9 - сульфидная медно-никеловая руда; Ш - геологические границы: а - достоверные, б - предполагаемые; II - скважина, ее номер и глубина.

4. Медно-никелевые рудопроявления ХудолазовскоА синклинали являются новым генетическим типом гидротериально-метасоматическо-го оруденечич, парагенетически связанного с габбро-плагкогранит-но{1 'формацией, характерной для предорогенной стадии геосинклинального развитая.

Защищаемое положение вытекает из первых трех. Источники рудогенных элементов гетерогенны. Металлы и сера имеют частично ювенилькое происхождение, частично извлекались постмагматическими растзораш! из вмещающей-среды. Халькофилькые элементы и часть серы могли заимствоваться из подстилающих Худо лазовскую синклиналь I данокосных толщ среднего девона. Вероятным источником сидеро¿ильных элементов могут быть залегающие под синклиналью альпинотипные серпентиниты.

Таким образом, прямим металлогеническим критерием скрытого сульфидного медно-нккелевого оруденения является наличие в интрузивных телах и в боковых породах зон метасоматических изменений в условиях хлоритолитовой формации и сопряженных с ними геохимических аномалий тшоморфных элементов.

Медно-никелевые рудопро явления приурочены к раннекаменноу-гольным малым интрузиям габбро-плагиогранитной формации, дифференцированным от оливинов;« габброидоЕ до плагиогранитов, рвущих осадочные толщи позднего девона и раннего карбона. 3 интрузивах наиболее распространены габброиди, вмещающие большинство установленных рудных тел. Руда выявлены также в диоритах и плагиограни-тах. Большинство интрузий с рудной минерализацией являются крутопадающими давками мощностью от десятков до сотен метров, протягивающимися на.десятки-сотни, до первых тысяч метров по простиранию. Вертикальный размах оруденения составляет не менее 3 тысяч метров.

Разрывные нарушения контролировали не только размещение интрузивов, но и служили путями проникновения постмагматических —гидротермальных растворов, вызвавших интенсивный метасоматизм и широкою миграцию рудогетых элрчдентов. Наиболее высокие аномальные концентрации последних характерны для пород, измененных в условиях хлоритолитовой формации. Сульфидная минерализация представляет собой тип сопряженного гидротермально-метасодаического оруденения, локализованного в парагенезисе с гидротермально-мета-сочатическими минералами - тальком, хлоритом, карбонатом, прени-том, кварцем. Зоны низкотемпературных гидротермально- метасомати-чезких преобразований сопровождается экдо-

генными ореолами элементов-индикаторов сульфидного медно-никеле- , вого оруденения.

Заключение

Полученные результаты позволили разработать геолого-генетическую модель формирования сульфидного медно-никелевого оруденения, связанного с раннекаменноугольной интрузивной формацией Худолазовской синклинали. Важное значение имеет рассмотрение динамики становления-интрузивно-метасоматического комплекса (с * минералого-геохимической характеристикой кандого последовательно разливающегося лостмагматического процесса), что дало возможность определить место появления рудной минерализации в ходе -его эволюции.

Рассмотренийв-работе петрологические,, геохимические .петрографические и. минералогические аспекты становления габбро-плагиогранитной формации приводят к выводу о том,' что рудоппо-явления Худолазовской синклинали являются новым типом гидротер-мально-метасоматического оруденения.

Это позволило, во-первых, предложить принципиально новые поисковые критерии; во-вторых, дать перспективную оценку Худо-лазовских рудопроявлений с учетом полученных данных об условиях локализации рудных тел. Все это значительно расширяет перспективы Худолазовской синклинали, поскольку предыдущими исследователями, исходившими из представлений о собственномагматическом генезисе руд, предполагалось наличие оруденения лишь в высоко-оливиновых дифференциатах и не принимаюсь во внимание все без-оливиновые разности пород, что существенно сужало диапазон поисков.

Исходя из вывода о г идро те рмал ьн о -ые та с о г.ча т иче ск см генезисе оруденения, автором выделена перспективная для постановки поисковых работ площадь (50 км2), включающая Худолазовскую зону "нарушений и приуроченные к ней дащные ореолы,гидротермально-ме-тасГоматических преобразований в условиях хлоритолитовой формации и гипогешше геохимические аномалии, на которой можно ожидать выявление одного-даух . промышленных. объектов.

По теме диссертации опубликованы: — I. Минералого-геохимические особенности формирования сульфидного медно-никелевого оруденения на Южном Урале/Д1инерально-сьрьевые ресурсы Урала и проблемы их освоения. - Свердловск:

-Изд-во УНЦ АН СССР, 1935, -С.37-38. ,

' ....."........ - _____ «

* ... .20

2. Вещественный состав сульфвдных медно-нинелевых руд на С,шоы Урале // Минерально-сырьевые ресурсы Урала и проблемы их освоения. - Свердловск: Изд-во УНЦ АН СССР, 1985.- С.36-37 (со. авт. С.А.Ткачев). •

3. Геолого-геохимическве условия формирования сульфидного медно-нинелевого оруденения на восточном склоне Юнкого Урала // Рудоносные, рудные и нерудные формации Урала. - Свердловск: йзд-во УЩ АН СССР,. 1985. - C.76-8I (соавт. А.А.Захарова).

, . 4. Геохимические отличая метасоматитов колчеданного и медно-никелевого оруденения // Рудоносные, рудные и нерудные формации Урала. - Свердловск: Изд-во УНЦ АН СССР, 1985, - С.81-83 (соавт.-А.А.Захарова).

- 5. Гипергенез рудных полей сульфидных месторождений Южного • Урала // Рудоносныз м.етасоматические формации Урала. - Сверд--•ловск: Изд-во УНЦ АН СССР, IS86. - С.23-24 (соавт. А.А.Захарова).

'6, Геологические.условия формирования сульфидного медно-ни- • . келевого оруденения на Южном Урале // Уральская конференция молодых геологов и геофизиков, К: Тез.докл. - Свердловск: Изд-во ИГвГУрО АН СССГ, 1986. - С.39-40.

7. Петрология раннекамеяноугольной габбро-плагиогранитной. ■ формации в западном, крыле Магнитогорского мегасинклинория // Магматические я метасоматическйе формации Южного Урала. - Уфа: ИЗДгВО БНЦ УрО АН СССР, 1987. - С.140-146.

, 8» Генезио сульфидных минералов медно-никелевнх руд на восточном склоне Южного Урала // Изучение, охрана и рациональное > использование природных ресурсов. - Уфа: Изд-во БНЦ УрО дН СССР, 1987» - 0.229 (соавт. О.А.Ткачев). ••

9. Механизм формирования сульфвдной минёрализации в медно-.■... никелевых рудах на восточном склоне Южного Урала // Геология,

минералогия и полезные вскопаемте Южного Урала. - Свердловск: : Изд-во УрО АН СССР, 1987. - С.52-54.

10. Кррерив.4к>исков сульфидного медпо-никелзвого орудене-

, ' кия на восточном склоне Южного Урала // Уральская конференция -. молодых геодогов и геофизиков, X: Тезисы.1- Свердловск: Изд-во ИГиГ УрО АН СССР, 1939. - С.48-49. '

. . .: II. Новый тип сульфидного медно-никелевого оруденение в породах габбро-плагиогранитной формации на восточном склоне Южного Урала (Худолазовский интрузивно-ыетасоматический комплекс) // ЭШО. - 1989. - 4.II8. - № 6. - С.44-55. ■'-.„ '