Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Термобарогеохимические исследования гранитных рудно-магматических систем и прогнозирование редкометалльного оруденения

ВАК РФ 04.00.20, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Термобарогеохимические исследования гранитных рудно-магматических систем и прогнозирование редкометалльного оруденения"

МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ И ОХРАНЫ НЕДР РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ «КАЗНЕДРА» КАЗАХСКИЙ НАУЧ.ЧО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ

Р Г б од

. и ¿.',£»1 1 На правах рукописи

КОЛЕСНИК Татьяна Борисовна

ТЕРМОБАРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГРАНИТНЫХ РУДНО-МАГМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РЕДКОМЕТАЛЛЬНОГО ОРУДЕНЕНИЯ

Специальность: 04.00.20 — Минералогия; геохимия; геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

АЛЛ1ЛТЫ 1034 г.

Работа выполнена, в. отделе.'/благородных и редких 'металлов Казахского научно-исследовательского института минерального сырья. '

Научные руководитела: . Доктор геолого-аинералогичесаих наук

Ведущее предприятие: Официальные оппоненты:

Косалс Я.А.

кандидат геолого-млнералогаческих наук Досанова Б.А,

центрально-Казахстанское территориальное управление по охране з использованию кедр доктор геояого-иэнэралогаческих наук Парилоз D.O. :

хандадат геолого-гганэралогическзх наук Ярцева I.A.

Задата дассертацяп состоится "30" декабря 1994 г.' в I400 час. на заседании спецзализированного/ Совета . К. 08.01.01. Казахского научно-исследовательского института • минерального сырья.

Адрес: 4S009I» г. Алматы, ул. Богенбай батыра, 115, ■ Каз/ШС. . • ' • / ;

С даисартациаЗ. можно ознакомиться- в библиотеке КазШСа. Автореферат разослан "30" даября 1994 г.

Учений.секретарь ■ • сдецааддззрованного Совета, кандидат гэолого-шшералоги-ческих наук .

Б.А. Досано

И0ЙД JätiHfi

Актуальность проблемы. Определение рудсносности отдельные гранитных массивов, генетических особенностей их формирования и ассоциированных с ними месторождений* вопросы миграции и концентрирования редких элементов (Fd); выявление черт, присущих всем месторождениям» и влияния различных геохимических факторов, создающих отличительные особенности каддого из них и рудной ^opuu-ции в целом, представляй! важные научные и практические задачи. Для их решения обычно применяются различные петрохимические и геохимические исследования магматических пород, но в отрыве от рудньх месторождений, которые изучаются сами по себе, вне всякой связи с условиями кристаллизации гранитов, йредставляется, что более объективно подойти к решению этих проблем можно изучением всей рудно-магматической системы (PU!) различных рудно-петрогеохимических типов гранитоидных «рормаций, но не только традиционными петрогеохимическими методами, а с привлечением термабарогеохимии (ТБГХ) - единственной из геологических наук, изучающей непосредственно минерадообразующую среду в ее статике и динамике, lipo ведение таких исследований дает основу для научного прогноза, целенаправленных поисков и оценки рудоносности отдельных гранитных массивов.

цэль работи. Изучение физико-химических условий ^ю^ымрованая и петрогейхимических особенностей Ш; различных рудно-аетрох'ео-химических типов гранитоидных (формаций и разработка на основе подученных данных новых критериев прогноза, поисков и оценки редкометаляьного и редкоземельного оруденепия.

Й соответствии С целью в работе решаются следущие задачи: 1. Изучение температурньх условий кристаллизации; оценка исходного аодосодержаяня и водосодвржания последующих этапов кристаллизации гранитообразупцего расплава по расяливнш вклю-,че«иям (PÜ); выявление признаков гетерогенности (несмесимости) расплава и определение относительного времени достижения распяа-. вом флюидонасыцеиного (гетерогенного) состояния; определение фазового и солевого состава сопутствующих включений (Ш); изучение флюидного режима яри армировании главных рудио-петрогеохимических типов гранитоидных <^орыаций.

Ü. Проведение сравнительного петрогеохимического анализа гранитоидных интрузий различной рудоносности: направленности кислотно-щелочной и геохимической эволюции; выявление возможной

взаимосвязи эманационных и гидротермальных ореолов гранятоцдных интрузий различной; рудоносное*и с фдющиым режимом в процессе становления интрузии.

Объекты исследования. 1ия изучения в качестве представителей Ве-Ыо-УУ-носной гранитоядиой формация взяты интрузивы Аяртау, Акчатау (Центральный Казахстан)* Сянювинский массив и граниты Боровлянской ассоциация (Горный Алтай); £п - Та -косной -отдельные гранитоидные массивы калбияекого, монастырского и мя-родобовского комплексов| входящих в состав Надба-Нарымского ажу-тона; Та -Лш -2г- У - ТЙ формация - массив верхнее Эспв (Семипалатинская область); представителем безрудной гранитном формации выбран массив Аамш-Карабас (Центральный Казахстан).

Фактический материал. Данная работа является результатом исследований редкометадльных местороцденяй и рудопроявдений, проведенных в период с 1¥7У по 1994 гг. в Казахском научно-исследовательском институте минерального сырья, где автор участвовал в плановых тематических исследованиях до разработке методики поисков скрытого редкомоталльного оруденения в пределах вышеуказанных объектов.

Основной упор в процессе исследований сделан на изучение физико-химических условий образования гранитоадных массивов и связанных с ними месторождений (рудоароявленяй) методами ТБ1Х. Кроме того» анализировались петрографические, минералогические и петрогеохимичеекке характеристики изучаемых рудно-магматических .. систем. .■■

Подученные автором выводы базируются на следаущем фактическом материале: I. Исследовано несколько тысяч включений в кварце в 600 полированных пластинках. ¿¡. Выполнено до <2000 замеров температур гомогенизации раепдавных включений (Тгом РВ); 3, Проанализировано 16РВ на рентгеновском эдектроннозондовом микроанализаторе ЮА-700 (В.Л.Левин, ll.fi.Котельников, ШШАИ Р&), три включения на микрозонде КБ -46 (С.В.Ианакян, ИГН £Ф РАИ) и одно включение на лазерном микроанализаторе 1МА-10 (Ь.к.Июсов, ШН Ш РАН); 4. 10 пластин с РВ и к^нсталло^люидшши включениями (КЗА) прогреты на установке с высоким внутренним газовым давлением в Ш ЕМ РАН (А.Д.Бабанский); о. произведено 130 анализов состава газовой фазы включений из монопроб кварца на газовом хроматографе ИШ-5 (Б.В.йак, КазИМС) и 30 анализов тройных вод-, ных вытяжек включений (*.Л.£аизова, КазИМС); ¿.построены геохимические диаграммы по акчятаускому и калдыроинскому комплехг

сам, гранитам и фенитаы Верхне-Эспинского массива.

Научная новизна. Впервые предпринята попытка изучения всей PMG различных рудно-петрогеохимических типов граннтоидных формаций кодплексом ТБ1Х и петрогеохимических методов. Доказала магматическая природа щелочных гранитов Верхне-Эспинского массива. Впервые ТБ1А исследованиями установлены явления несыескыисти в щелочно-гранитном и онгонитовом расплавах. Научно обоснована генетическая природа эманационных ореолов рудоносных гранитоидных интрузий как показателя рудогенерирующей способности единой рудио-^люидно-магматической системы. Разработан комплекс термо-бароreoхимических ипетрогеохимических критериев прогноза, поисков и оценки скрытого редкометалльного и редкометалльно-редко-аемельиого оруденения и рудоносных гранитных куполов.

Практическая ценность. 3 работе впервые для |{азахотана проведены обзор, систематизация и интерпретация результатов комплексна петрогеохимических и теркобарогеохимических исследований всей рудно-магматической системы различных рудно-петрогеохимических типов гранитондньх формаций. Выявленные особенности является основой для типизации рудно-магматических формаций и отдельных гранитных массивов, оценки их потенциальной рудоносности, рудной продуктивности и рудогенерирующей способности и формирования комплекса критериев прогноза, поисков и оценки редкометалльного и редкометалльно-реэкоземельного оруденения. На основе проведенных исследований составлено "Методическое пособив по изучении, прогнозированию, поискам и оценке редкометалльно-ред1-коземёльных щелочно-гранйтных интрузий (на примере Чингиз-Тар-баг&тайской складчатой системы", внедренное в геологических организациях министерства геологии и охраны недр Prf.

Защищаемые положения

1. Рудно-магматическая специализация гранитоцдных рудно-магматических систем (рудно-петрогеохимические типы гранитоидных формаций) определяется составом и соотношением растворенных в магме летучих компонентов (НД), CI.F), окислительно-восстановительным флюидным режимом, геохимической и кислотно-щелочной эволюцией в процессе ^люидно-магматической дифференциации и кристаллизуй рьспяаба.

2. Каждая рудно-магматическая система характеризуется накоплением (от ранних интруэивньх фаз к поздним) Н^О, Cl, Р и

-3-

др., РЭ и РЗЭ вплоть до насыщения и возникновения несмесимостн и ликвации в остаточных расплавах. Наибольшей рудогенерируюцей способностью в отношении Ио — W оруденения обладают калиевые субщелочные водно-фторидно-хлорндные, W - Sn - Tu — шшмазитовые литий-натриевые водно-^торидиые, ïa- Лв-2г -У-Тй — щелочно-^то-рнднью флюндно-иагиитииеские системы. Водно-углекислые ^дюидные системы низкопродуктивны и нерудоносны. * .

3. Интенсивная магматическая дистилляция рудоносных грани-тоцдных интрузий сопровокдаегся формированием над- и околоинтрузивных эманационных ореолов летучих (tf¿ü, CI, i-'), хадьк обильных (Си, Рв,2п, BL ) и литофильных (¿do,W,Sn, Be) компонентов. Безрудные интрузии таких ореолов не имеют.

4. Выявленные петрогеохимические и терыобарогеохкмические особенности гранитных интрузий и специфика рудно-геохиывческой зональности могут быть использованы в качестве прогнозно-поисковых и оценочных критериев скрытого оруденения.

Апробация. До теме диссертации опубликовано А работ, написано 3 отчета, составлено "Методическое пособие но изу.чению, прогнозирование, поискам и оценке редкоземельно-редкометалльных ще-лочно-гранитных интрузий (на примере Чингиз-Тарбагатайской складчатой системы)внедренные в геологических организациях Министерства геологии и охраны недр Ptí.

Основные положения работы докладывались на научном семинаре КазШСа Ц987); всесоюзной семинаре-школе но минералогическим методам поисков (ллма-Дта, 1987); на ii Всесоюзном семинаре "Использование термобарогеохимических методов при локальном прогнозе, поисках м оценке рудных месторождений", (Москва, iü&i); в líMTFd РФ (Москва, jl99i)í на УШ Всесоюзном совещании до ^лгцдным включениям в минералах (Александров, 199Ü).

Содержание и объем работы. Диссертация изложена на 130 страницах машинописного текста, содержит 32 рисунок, >3 таблиц и состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы из наименований.

Работа выполнена в Казахском научно-исследовательском институте минерального сырья, под руководством доктора геол.-мин. наук а. А. Ко сад cu и кандидата геол.-мин. наук Б.Аксаковой. Консультативную и практическую помощь в проведении исследований в течении лет оказывал доктор геол.-мин. наук Ф.Г.Рейф. Денные советы и практические замечания были получены от кандидатов геол.-мин. наук Ф.Г.Губайдуллина, В.¿.Бочарова, й.И.Сте-

паненко, В.И.Чернова. Ьоыоць при геологических исследованиях н проведении полевых работ окидывали А.П.Колесник и кандидат геол. -мин. наук Н.И.Степаненко. В проведении ряда анализов содействовал сотрудник Ш1 PK кандидат геол.-мин. наук Е.м.Кожахметов.

Всем перечисленным лицам автор выражает свою искреннюю признательность и благодарность.

I. Состояние изученности гранитоидных рудно-магматических систем методами термобарогеохимии и методика исследований

В главе рассматривается развитие' представлений о генезисе гранитов и гранитных пегматитов. Отмечается, что важные сведения об условиях нх кристаллизации связаны с обнаружением и изучением РВ. Большой вклад в расшифровку физико-химических условий рудообразования, разработку методических вопросов исследования F9, возиокностей оценки давления и количества летучих, растворенных в расплаве внесли Л.Ш.Базаров (1968j_g, 19Ö9, 1974), И.Т. Бакуыенко (1968, 1970, 1978), В.Б.Науыов (1979, 19t>6), Ф.Г.Рейф (1973, 1977). Значительные достижения в вопросах интерпретации подученных ТЫ'А данных связаны с работами Й.Г.Рей^а (1982j_2), позволившими обосновать возможность применения ТБГХ методы для целей локального дрогнрзирования вольфрамового оруденения грей-зено-жильного и штокверкового типов.

Подтверждение предположению о существовании явлений ликвации а силикатном расплаве (Заварицкий, 1944; Николаев, 19bi; Смиро-ков, 1947; Бетехтин, i9bd) получило экспериментальные доказательства (Норай-лошиц, 196о; Йогель, 19öo; Бондарь, i960; Бобр-Сергеев, I9oö; Когарко, Рябчиков, 1959; Ытемпрок, 1974; Когар-ко, Иригман, 19Ы;Глюк, Шмахин, i9o6; Труфанова, Глюк, 19оо и др.), подтвержденное фактическим материалом (Повилайтис, 197«:; Потальев, Ыадикова, 1974; Ыелентьев Г.Б. ж др., 197«:; Коваленко В.И.; 1977; Косадс, 1976; Таусон, 1977 л др.) и термобарогеохн-мическими исследованиями (Роддер, 1970; Панина, Костюк, 1974; Базарова, фасов, 1975; Базаров, 1974; Бакуменко, I97ö; Томилен-ко, Чупин, 1972; Косухин и др., I9Ö4; фасов, 19üQ; Колесник, 1992; Косалс, Колесник, 1993 и др.).

1БГХ исследования, проводимые автором данной работы, велись по методике, разработанной Д.Г.РеЙром (1982, 1990). Термометрические исследования ведись по общепринятой методике (Косухин, Бакуменко, Чупин, 19Ö4; Базарова, Бакуменко и др., 197Ь; Чупин,

Косухин, 19Ц2 и др.).

2. Геологическая характеристика Гранитоидных формаций

различной рудоносности

ß главе приводится краткая геологическая характеристика отдельных массивов - представителей изученных рудно-петрогеохимм-ческих типов гранитоидных формаций, состава и мощности пород, подвергнутых контактовому метаморфизму и типоморфных минералов описываемых месторо^аений (прил. ¿).

Безцудная гранитная формация (массив Жаман-Карайас) - характеризуется по данным Ь.Й.Серыха м О.В.Иванова {1967, 1977); бв-риллий-молибден-вольфрамоносная (массив Аиртау) - по данным В,В.Донских и др. (19м), массив Акчатау - по данным Г.Ь.^ербм (1981), В.Е.Бочарова (1966); В.Г.Воиаепова (197о), В.И.Серыха (1976), С.М.Бескина (1969); Кодывамский и Синюшинский массивы -по данным С.П.шокальского (¿.990), В.В.Иотальева (1971); воль^рам-уодопянио-танталоносная - калбинский комплекс - по данным Б.А.. Дьячкова (19V.0, Г.Л.11<ербы (19ü7), В.В.Лопатникова и др. (l96ö),: В.В.Кокварова (197ü^_^); миролюбовский комплекс - по В.В.Лопатни-кову и др. (196о), Е.П.Пушко и др. (1979; ниобий-цирконий-иттрий--радкоэемельная щедочно-гранитная формация - Верхие-Эспинское рудное поле - по данным К.^.^рдванова (1963), В.А.Белова (1961), Д.А.Ыинеева (196ь),0.ш.Кроля (1965), А.Н.Леонтьева (1972), Я.А. Косалса, Т.Б.Колесник (1991).

3. Петрогеохимические особенности гранитоидных формаций

различной рудоносности

В главе приводятся петрогеохимические данные изучения различных типов гранитоидных формаций, даются их сравнительные характеристики. Ьетрохимические особенности гранитоидов (йосадс, 19ÖÖ|_2, 1991) отражены на классификационных диаграммах кислотно-щелочной эволюции (/Га^К^О, \Ü, JTagO, CaU, Al^Oy- StOg), позволяющих проследить направленность магматической ди^ерен-^ циации и поведение компонентов в этом процессе. Из диаграмм следует, что для Be-ko-W гранитных формаций характерен кислотный тип эволюции, выражающейся в возрастании (от ранних ^аз к поздним) SIO, и ifa^O) со слабой тенденцией увеличения it^Ü/JTajjO к обеднении Al^Og.M CaU. Сложная кислотно-щелочная

bjÇ Га,г/г

fíe. Jl/a

ню но лг,

м it

m

*

1 , (

i

L£fíoM,r/r

ЛВ 'l .i

vhr

W \\

s]\

Ai Ai jJí

b,

ПаГ

Рис.1 .Днаграцми reuxnt«iH4QCKüij эюлвдиа гранатоидных форкаца* различном рудоно-ОНОСГЙ il РУДНОЙ Лр^ДуйХИЕНООТИ.

1-3 - L'o-ilo-V -носная формация ÍI- ак-чахауснии комплекс, Z- кадцирмилскмй к&каяеко: 3- приоалтиьшши кэмплеяо).• -.-Q -w--Sn-îa-носная формаций (4- дал-банскяй, Ь- тцшоуцрскдя, 6- ииралюбов-cKiii. когшявйоь!).

7-8 - ilBr-Zr» —У—ТЕ (¿ормацая (7- граниты явркие-асаайскэто иассяю, 8*-фенятыУ.

эволюция, проявленная при формировании паресьщенных глиноземом

Бп - Та плюмазитовых и Та-ТК щелочных гранитоцдных форма- . ций, характеризуется тем, что-после достижения экстремальной величины (около 7о %) и ¿¿О (4г6 %) при кристаллизации продуктов остаточного расплава(редкометалльно-гранитные пегматиты (И и), онгониты, рибекит-альбитовые граииты) наступает инверсия, сопровождающаяся накоплением А^Од и. при снижении и К^О. Сходство летрохимлческой эво^ции щелочно-гранитных формаций с РГЛ калбинского и онгонитами миролюбовского комплекса и рабекат-альбмтовыми гранитами массива Верхнее деле обусловлено метамагматической кристаллизацией обогащенного ЛГа, АХ^з, Р, Рд и РЗЭ щелочно-гранитного расплава (Носалс, Колесник, 1991).

Геохимические особенности (Носалс и др., Х9оо; Ыаликова и др., 19оо), определяются уровнем содержания редких элементов (РЭ) и летучих компонентов, величиной индикаторных отношений Н/Кв к др. и направленностью их эволюции во времени (от ранних фаз гранитов к поздним), что отражено на диаграммах (рис.. 1).Дяя всех формаций отмечается единая геохимическая направленность накопления 1' к поздним дифферекциагам гранитоцоных комплексов и ко все более молодым формациям. В то же время каждая рудная формация обладает достаточно отчетливой спецификой геохимической эволюции. Особо надо отметить, что для Га-Т1? и Ве-ло-^ формации характерно резкое преобладание Рв над 1Д , тогда как для I/ -- Бп-Та ~ превышение Ц над Рв почти в 2 раза. Тренды геохимической эволюции экзокоытактовых полевошпатовых метасоматитов и фенитов отличаются от трендов граьмтов направленностью в противоположную сторону - к тыловым зонам метасоматоза. Таким образом, рудно-петрйгеоэушическая специализация. отчетливо коррели-руется с кислотно-щелочной и геохимической эволюцией расплава ' в процессе его дифференциации и кристаллизации.

4. Термобарогеохшаческие исследования гршштоидных • • формаций различной, рудоносности

Ееащшая гранитная Формация (массив ламин4й1рабас) .Визуально-микроскопическое исследование кварца всех интрузивных фаз показало, что сопутствующие фдюндные включения (С^) встречаются редко н лишь в зернах основной массы гранитов и фазы, т.е. . когда преобладающая часть кварца уже выделилась кэ магмы, йри-

чей вскипанием была охвачена очень небольшая часть массива на юге (около 300 кв. км). РВ гранитов массива содержат мусковит, газовый пузырек и небольшое количество жидкости. Замеренное содержа-' име воды (Cj q ) в РВ кварца основной массы гранитов И фазы, равное 3,9-4,1 мае. %, дало основание предположить о меньшем количестве воды в исходном расплаве гранитов этой фазы, очевидно, не достигавшим 4 %.

Полученные данные свидетельствуют о том, что магма, сформировавшая Жаман-Карабасский массив, характеризовалась невысоким исходным водосодержанием, что согласуется с высокими Тгом РВ гранитов П и ¡4 фаз (табл. 1), но по мере кристаллизации концентрация-воды в расплаве возросла, достигнув к концу формирования ш интрузивной фазы насыщенного состояния. Время достижения расплавом флюидонасыщенного состояния, а Также небольшой объем охваченной вскипанием интрузии, по-видимому, и сказались отрицательно на ее рудоносности. Однако, можно предположить, исходя из % 0 « наличия жидкости в РВ гранитов П фазы, что исходный расплав гранитов Ш фазы uór достигнуть флюцдонасыщенного состояния в какой-то ныне сэродировааяой части массива и создать серию рудных тел в апикальной и в нединтрузивной зоне интрузии. ; Вериллий-молибден-вольфрамоноснал формация. РВ в кварце ограг ниченно рудоносного массива Анртау содержат гетеро^ааную флюидную составляющую, а среди кристаллических фаз преобладает мусковит. Основная часть гранитов массива не содержит 0*В, за исключением западного и северного ^ндоконтактов интрузии, где G£tí занимают центры вкрапленников кварца гранитов П фазы. Размеры 0$В крупные (до I0-ÜJ икм). ларактерной особенностью включений является их раэнонаполненность. При этом в одних включениях гомогенизация происходит в газовую фазу, а в других - в жидкую, что говорит о гетерогенном состоянии сосуществующей с расплавом флюидной фазы. Присутствие в зернах основной массы флюидных включений, подобных описанным, указывает, что на конечной стадии кристаллизации гранитов Л фазы, после небольшого перерыва вновь произошло накопление и отделение летучих. Следует отметить, что флюждогенерируюцие участки интрузии характерны для той части массива к которой приурочено оруденекие. Наряду с СФЗ на этих же участках массива, в зернах основной массы граиитов Ji фазы были обнаружены К&В, состоящие из газа и кристаллических фаз, суммарный объем которых не'превышает Ü0-4b % от общего объема включений. Садый больаюй криеталлик, превосходящий р 2 и более

раз другие твердые фазы по крмсталлооптическим свойствам определен как галнт. Судя по расположению, КШВ являются первичными. Исходя из полученных результатов по Ш А изучению данной интрузии можно сделать следующие выводы: I. Исходный расплав гранитов ¡1 фазы уже на начальной стадии был обогащен водой с явной тенденцией ее накопления к концу кристаллизации вкрапленников. 2. ¿¡аг-матическая кристаллизация той части массива, к которой приурочено Ко-IV оруденение, происходила а условиях длительного отделения газового и водного флюидов на ранней и поздней стадии кристаллизации расплава, обогащенного хлоридами. 3. Явления магматической дистилляции при кристаллизации гранитов зафиксированы только в пределах локальных участков массива на уровне современного эрозионного среза, определяя этим ограниченную его продуктивность. Возмокно, сэродиро ванная апикальная часть интрузии к особенно ее надинтрузивная зона включали промышленные ЬЮ-штокверковые или жхльно-грейзеновые месторождения, но тогда в окрестностях Аяртауского массива должны быть россыпи вольфрамита или оеелжта, а они до сих пор не выявлены.

ТБГХ исследования высокопродуктивной интрузии Акчатау (Рейф, 1990) показали, что яри кристаллизации значительных масс гршш-тообразуицего расплава, сформировавшего этот массив в первую в втору» интрузивные фазы, интенсивное флпидоотдедение начиналось дашь на завершающих стадиях магматической кристаллизации, несмотря на значительное (4,ОД,7 мае. #) исходное водосодераани® уже в первую интрузивную фазу. В то же время расплав гранитов ш фазы, представленный на уровне современного эрозионного среза своими апофизами- дайками бкотит-альбитовых граиат-лорфиров, испытал дегазацию уже на ранней стадии-кристаллизации. Именно он, по мнению Й.Г.Рейфа, являлся источником рудоносных гидротермальных растворов, что подтверждается и идентичностью солевого состава первичных включений в гидротермальных минералах кварцевых грейзенов Акчатауского месторождения и ОШ'вкрапленниках гранит-порфиров, определенного как водно-фторидно-хлорцд-

Исследования гранитов Сикюшинского массива доказали, что начиная с самой ранней фазы и до поздней расплав находился в гетерогенном состоянии, но время достижения флюидонасыцекного состояния для разных участков интрузии было различным. Как видно из табл. I» флюидоотделение носило прерывистый характер, что подтверждает дульсационньй характер гидротермальной деятольно-

-10—

Табл. 1

Рэзулътатн тэрмббарогэохишческого исследования РЗ в кварца гранитов, различной рудоноснооти и рудной продуктивности

Интрузия, фаза

ТСтадия кристаллизации"!? Г п

'тип включения ! гом ¡/'gXV^

'флюидной* (мае-Я .¡части PB!

Г I"

"!ТгомРв~ !оп

I

Т4~

щ-

.раоас

11 Ш

Камерные пегматита

Адртау

Безрудная гранитная форманта

Ралляя: РЗ Поздняя: PB Ранняя : PS Поздняя: PS>-C'i3

<4

3,9-4,1

РЗ+СФЗ ■ 240-180 7-10

Боуилляй-жлпбцэнчаолъЪуамопооная формация

П

Дайки гранит ,пор$ироэ

II:

(часть шо-сиэа баз признаков Злшпоотде-лония)

Синюшинская

^северная часть массива,р-он ИЛКТЦИИСКОГЙ

Р /пр.)

. Раятя : РЗ+СМ (Ш , НГЭ, ГЗ)

Поздняя: P3+0Î3 (ГЕЗ, аГВ,ГЗ)+КФЗ о галитом

Ранняя: РЗ Поздняя: РЗ

Ранняя: Pil

Поздняя: РЗ Ранняя:РЗ

Поздняя: РЗ

Ранняя: РЗ+СФЗ Поздняя: РЗ

380-330 4,5+0,7-

-5,5±С),2 4,5*0,4

5,0*0,4 -о

4,5*0,4

820-790 ' -790-760

600-540

780-760

760-690 790-740

760-700

790-740 760-700

600-560 560-640

Ш

Продолжение табл. i

zczzzzzczzzizzzzzzuzz zee zzzz is i:

P-oh Колы- РгЙшя: РЗ аанского

р/пр. Поздняя: РВ+СФЗ ййк8о" Р^'няя: РВ+СФЗ

р/пр. Поздняя: РВ+СФВ • ' ' - .

?р-он г.Синюхи) Ранняя и поздняя:РВ+СФЗ 585-565

р-н Крамлоэ-

ского р/пр. Ранняя и поздняя :РВ+СФВ р-л Плитнин-

окого р/пр. Поздняя: РВ+СФВ

'Дайки гранит-порфиров и ап-литовидних Ранняя: FB гранитов в р-не

Колыаанского Средняя: РВ+СФЗ

гоКр%?!,ЭСКО~ Доздшя: РЗ<СФВ

сев.часть Си-нш.маооива, р-н г.Синюхи

Дайки м-с/з Ранняя:РЗ ггат^-гтпп^иппя СрЭДНЯЯ И П03Д-

(!У|?1 няя: РЗ+СФЗ

окого р-пр)

SS«1 Ранняя:РЗ+СФЗ водно-

Р-Н Камойоко- углекислого состава *

го.Чоснокоэско-

го, Осиновая

гриза р/пр.

"ш: -

Д alia и аилячов в .

Р-он Колывань и

Коливаньстрой РЗ 850-790

Зона альбитовшс Ранняя:РЗ 560-540

гранитов средняя: РЗ+СФЗ

Поздняя: РЗ+КФЗ

комплекс онгониты

Продолжение табл. I

[ 1~~ 1 г г~ 11С зп I з 11 гит г;

Волъфрам-олодянно-тантагонооная формация

^™Й°90КИЙ Раяняя: РВ+вклш.

распл.-рассолов 790-

Срэдняя: РВ+СФЗ -720

Ниобий-цирконийнатгрлй-рэдкоздмэлъная Д отладил

Верхнее Эопэ I:

Риб-двушпат.м/з

граниты РЗ 950

Погматоидн.уч-ки м/з гранитов РВ+ОРЗ.

П фаза: .

С/з пор$яровидн.Кварц I генерации: 213 950-

Риб-двушпат. Центр - РВ+ОРЗ+СФВ граниты Периферия- РЗ+ОРВ+СФЗ:

Кэарц II генерация: -790

•РЗ+ОРЗ+КФВ

Пэгматоидн.с-з

гранит РВ+ОРЗ 920-

Погматолдн.апо-

ф1Э.(р.т..1Ш РЗ+ОРЗ -580

Сев-воет.пояо даек:

Зблизи контакта:Ранняя: РЗ+ОРВ+СФЗ 236-213 690

3 I км от контакта / Средняя: РЗ+ОРЗ+СШ

Акжайляу: Дш!ки щелочных

гранит-иор1и- отп

ров . РЗ 280-256 4,3+0,4 ..

М/з граниты ' 870-720

сти, описанный Потапьевым (1965 ). Каждому этапу гидротермальной деятельности предшествовала дегазация растворов. Получить количественное представление о концентрации солевых компонентов в СФВ не удалось из-за размеров последних. Однако учитывая, что в тех единичных случаях, когда размеры позволяли различить состав и агрегатное состояние включения, нн разу не было обнаружено кристалликов соли, в том числе и в газ ово-жндких включениях (Ш5) в кварцевых «идах, можно заключить, что концентрация солей в расплаве всех фаз и в отделяющемся от него флюиде была низкой.

В "зоне альбитизациа" (район г.Синюхи), образование которой предьдацие исследователи связывали с метасоматическими процессами, наложенными на граниты ц фазы, и с которыми связано бедкоэ тааталовое оруденение, исследованиями установлено наличие в ранних зернах кварца включений раскристаллнзованных силикатных расплавов, а в позднем - включений расплавов-рассолов (tv&B). И те и другие однозначно указывают на участие расплава при формировании этих гранитов. Причем, наличие MB свидетельствует о проявлении несмесимости (ликвации) на поздней стадии кристаллизации альбитовых гранитов. ••'.'-.■.

Ш'Х исследованиями гранитов боровлянского комплекса были установлены существенные различия между условиями их формирования в гранитов Сшшпшского массива. Так, боровляиские гранитоиды характеризуются высокими Тгом ■'» Ь50-790°С, и водно-углекислым составом флюидной фазы. В то время как граниты Синюишнского массива имеют низкие Тгом (600-54р°С) н водно-фторидный флюидшй^ . у / режим (Н^О > 4 ? - 0,2 %) при крайне низком содераании хдо-рцщшх соединений - основных минерализаторов Ыо и W. 2. Боровляиские граниты в отношении Но- W. оруденения имеют весьма ограниченные возможности, тогда как Синюшинский массив, обладал довольно высокой потенциальной рудоносностью, из-за рассредоточения рудоносных флюидов и низкого содержания хлоридных соедине- . няй, в отношении возможности выявления крупных комплексных Ве--Mo-W объектов практически не имеет перспектив, ¿дшственным районом, в какой-то мере перспективным, может.быть привершинная часть г. Синюхи, ее южные, восточные и западные отроги.

Подводя итог ТБ1Х исследованиям гранитов Be-Mo-W гранитной формации, можно сделать выводы, что исходный расплав рудоносных фаз гранитов данной формации Отличается высокими содержаниям^ ' в нем не только воды, но и хлора. Последний, удаляясь в составе флщциой фазы из расплава, при низкой степени его закриставли-

зованноста, выносит из расплава большие массы (Рейф, 1990) таких, хорошо растворимых в хлоридном растворе компонентов как Мо и V*/ (Рябчиков, 19о1). При этом состав растворенных в расплаве летучих определяет не только специализацию интрузии, но и ее рудную продуктивность. Исходя из петрогеохимических и ТБГХ данных, в отношении Ыо-Л' минерализации наибольшей рудогенерирующей способностью обладают калиевые субщелочныз аодно-фторидно-хлоридные флвидно-магматичёскне системы. Невысокая продуктивность гранитов Ооровлянского комплекса и Синшинского массива объясняется вод-ко-углекислым и водно-фторидкым составом О&В. В гранитах безруд-иой интрузнн 04В встречаются крайне редко и лишь в зернах поздно-магматического кварца.

Вольфрам-ол'ов'янно-тантадоносная формация, ¿изико-химнческие условия кристаллизации пегматитов и вмещающих их гранитов Дунга-лшского массива (монастырский. комплекс) изучались О.Н.Косухиным (1964) а Н.В.Моторикой (1978). Полученные значения температур кристаллизации гранитов (Ш0-600°С) свидетельствуют об обогащен- • ности гранитного расплава летучими. Изучение редкометалльно-ка-мерных пегматитов показало, что формирование каждой последующей пв направлению к центру пегматитовых тел зоны происходит при более низкой температуре и из более богатого Г,.Ц , Н^О и В расплава, чем предыдущий. Эти элементы, по экспериментальным данным, (Глрк, Шгцснн, ¿9о6) оказывает значительное влияние на возможность проявления процессов ликвации, при условии достижения ими пределов насщения в остаточном расплаве. При этом происходи* лнквационное отделение и обособление литиевого кредаеалюмофто-рцдного расплава с образованием зон почти мономинерального лепя-долита, литиевого мусковита и сподарена. Экспериментальные данные получала подтверждение в результате ТБГХ исследований редко-ыет'алльно-камерных пегматитов (РКП) (Косухин, 1984). 'Именно наличие в магматическом кварце первичных водно-солепых (или водно-силикатно-солевых) включений расплавов-рассолов, обогащенных не только; Г, Ц , Н^О, В, но и Иа, А^Оз, РЭ, а также содержащими в небольшом количестве С1.(Колесник и др., 1987) свидетельствует о расслоении (ликваЦии) пегматитовых магм с обособлением си-ликатно-солевых расплавов-рассолов. Высокие давления флюида в пегматитовой магме (3,6-3,6 кбар) указывают на то, что она занимала такие позиции, в; которых.было, затруднено удаление летучих из кристаллизующегося расплава. Последний факт является одним из/важных;- физико-химических условий для проявлений про-

-15- /

цессов ликвации - "закрытости" системы (¿'люк, Шшиш» 19сда).

В результате изучения даек онгонитов ыиролюбовского комплекса было установлено, что вкрапленники кварца онгонитов помимо РВ, состоящих из тонкораскристаллизованного агрегата силикатных фаз, газовой фазы и водного раствора, изредка содержат водно-силикат-но-солевые включения расплавов-растворов (расплавов-рассолов), определенные нами как первичные. Их присутствие указывает на то, что формирование онгонитов происходило из расплава, богатого летучими (Н^О, Г) в условиях отделения от гомогенного силикатного расплава водно-солевой жидкости, обогащенной данными компонентами, а также £л и Та, образующими с Г комплексные соединения. Наличие первичных ГЖВ по периферии вкрапленников свидетельствует об отделении из расплава к концу их формирования водного флюида, насыщенного Г, с незначительным содержанием С1, поскольку последний, по данным Е.М.Кожахыетова (1991) содержался в стеклах РВ.

• Вышеизложенные данные ТБ1А изучения W-Sn-Ta граилтоидной формации позволяют сделать вывод, что в результате оволюции гранитного расплава (от ранних фаз к поздним) в нем происходит накопление E¿0, Г, СI и, как показывают петрогеохшикческие и минералогические исследования - К, Na, U , Ai¿Gg и Pío вплоть до насыщения и возникновения несмесимости (ликвации) в остаточных расплавах. Надежным признаком отделения летучих из расплава служит наличие первичных водио-силикатно-солевых включений расплавов-рассолов или растворов в редкометалльно-камерных пегматитах и онгонитах. Магматический кварц "обычных" т.е., без литиевой минерализации пегматитов, R4B не содержит. Следовательно, наибольшей рудогенерируицей способностью в отношении W - S п- Та минерализации обладают плюмазитовые литий-натриевые водно-фто-рцдные флюидно-магматические системы.

Ниобий-цирконий-иттрий-редкоземельная щелочногранитная (формация. До сих пор дискуссионен как генезис щелочных гранитов, так и связанного с ними оруденения; (Беус, 19о&; кинеев, i96d; Коваленко В.И., 1977;•Косале, 19&4). Нами впервые были проведены ТБГХ исследования в пределах Большого и Малого выходов ще-лочногранитного Верхне-Эспинского массива. Изучены все фациаль-ные и фазовые разности, интрузии. Среди большого разнообразия первичных включений в кварце щелочных гранитов всех фаз и фаций. Верхне-Эспинского массива были выделены включения о типов: РВ силикатного типа, одноразовые фториднке и щелочно-^торидные Pü, QAB, комбинированные РВ, KiB и твердые кристаллические включе-

ния.

ЕВ 1 типа (силикатные) распространены s гранитах всех фаз. В наиболее крупных из них различается тайная флюидная составляющая с газовым пузырьком, растворяющимся в жидкости и минерал с показателей преломление выше кварца. Достичь Тгом PB крайне трудно из-за разгерметизации юс в процессе нагрева. Часть PB, I типа была изучена на установке под высоким давлением инертного газа. Опыты проводились при температуре S60°C, под Давлением 4,3 кбар в течении 7 часов. Из '¿0 подвергшихся опыту включений только 3 содержали небольшой газовый пузырёк и были неоднократно доведены до гомогенизации в термокамере без противодавления при Т"790°С. Остальные включения оказались взорванными.

Ко 2.типу отнесены включения, названные н¡ми одноразовыми PB (ОРВ), Это наиболее распространенный тип включений, представленный ыедкими (1-3 цкы) редко крупнее, изометричными, иногда трубчатыми включениями, бесцветный, изотропными, с показателями преломления нике кварца. Во вкрапленниках кварца гранитов I фазы они не ыаДдены, изредка встречаются ввиде небольших групп в миа-родитовых пегматоидных образованиях мелкозернистых гранитов. В большем количестве они совместно с силикатными PB присутствуют во всех вкрапленниках кварца гранитов ii к ш фаз ■ а также в пег-иатоидных- их разностях и апофизах аплит-пегматитов 11 фазы. Особенно многочисленны ош в центральных частях зерен раннемагмати-ческого кварца гранитов Л ¿азы, создавая впечатление как-бы загрязнения, "туманности". Ряд фактов (удаление расплавленного содержимого включения на поверхность по трещине, пересекающей это включениерлодъеме и др. ) свидетельствует, что эти вклю-

чения являются не твердыми, а расплавными. При повышении температуры до 600-dt)û°0 они не испытывают видимых изменений, но после охлаадения в них появляется газовый пузырок, который при последующих прогревах исчезает при температуре близкой к Тгом сингенетических с ними PB силикатного типа, ¡«¿икрозондовым анализом (¡¿S~44) одного из одноразовых PB было установлено присутствие Са - У - 0,7 %, Л - следы, Р. не определялся. Анализ друго-

го включения (iUXA-700) показал наличие Са, 1\ , в пределах первых процентов, «а основании данных анализов в состав включений ¿-ого типа был определен как фюридный а щедошо-фторидный. Анализ на лазерном микроанализаторе твердого включения флюорита показал только присутствие Са.

3-й tan - галово-аидкие включения, очень мелкие U-2, реже

3 шш), встречаются в "загрязненной" части зерна более или менее равномерно по всему объему и определены нами как первичные, т.е. сопутствующие.

х1рисутствием в зернах кварца силикатных РВ совместно с сопутствующими фторидшшг и щелочно-фторидными РБ и С&В определяется наличие множества комбинированных включений 4-ого типа, часть из которых после расплавления твердых фаз дает два нееме-щивающихся даже при нагреве до П00°С расплава. В И1Д НАЛ Рл на микрозонде был проведен качественный анализ такого включения. В составе первого расплава, занимающего основную часть включения, установлено присутствие К, А1, БС , Ге, а во втором расплаве, находящемся в первом ввиде сферического образования обнаружен Са, Р, ТО. Как видно из полученных данных, состав второго расплава . полностью идентичен составу одноразовых РВ 2-ого типа.

Ряд ШЗ, отнесенных к пятому типу, ассоциирует также со всеми рассмотренными выие. Они содержат переменное количество высоко- и кизкопреломляшцих фаз (¿0-4С %) и флюидную фазу. (20-30 до 70 %) с газовым пузырьком. Встречаются они редко, небольшими (по 3-5 включений) грушами по периферии зерен кварца I и повсеместно в зернах позднемагматического кварца П, иногда по зонам роста совместно с включениями о-ого типа: альбитом, микроклином, рибе-китом, слюдой, флюоритом и рудными минералами. Гомогенизировать КШВ не удалось из-за их разгерметизации при подъеме температуры выше 400°С. отм включения характеризуют конечную стадию кристаллизации щелочных гранитов II и Ш .раз. Включения/подобные первым четырем типам встречены в "гороховидном" кварце, что свидетельствует о его метамагматической природе Дишеев, 19оо; Беус, 1962/.

Изучение пегматоидньх среднезернистых гранитов и пегматитов показало наличие в зернах магматического кварца участков с многочисленными первично-силикатными и одноразовыми РВ, что.является доказательством длительного гетерогенного состояния расплава.

Проведенное ТЫ А исследование гранитов Верхне-Эспинского массива доказало не только их магматическое происхождение, но впервые! установило явления несмесимости в щелочно-грашитном расплаве, возникающие в связи с накоплением Г и фторофильных Ро и ТЯ в процессе кристаллизации щелочно-гранитных магм уже на ранней стадии кристаллизации гранитов и фазы и приводящие к отделению от гомогенного силикатного расплава микрокапель щедоч-мо-фторидного расплава более низкой вязкости и большей подвик-■ -18-

цоотц. Накопление щелочно-фторидного расплава, обогащенного Рд и ТЙ в верхних частях магматической камеры и его уход по трещинам приводит к образованию эндоконгактовых пластовых залежей и апо-.физ щелочных пегматоидных гранит-пор^мров, аллат-пегыатитов и зональных тол щелочных пегматитов, являющихся рудными телами.

С учетом выявленных ТБГХ признаков рудоноснос'гк интрузии (Рейф, 1991) на данном объекте существовали все условия для формирования крупномасштабного оруденения, а генезис месторождения следует считать ликвационно-магматическим.

Изучение даек щелочных граиит-порфиров к северу и меридионального пояса даек (участок ааыан-Сеир) к югу от Верхне-Эспин-ского гранитного массива с целью оценки перспектив данных участков на рудоносность показало, что: северные дайки, находящиеся вблизи контакта с массивом являются апофизами флюидогенерирующей интрузии, причем пересыщение летучими было достигнуто уже на ранней стадии формирования массива. В связи с этим данный участок иояно отнести к перспективному на обнаружение скрытого оруденения. Вместе с тем, в удаленных от контакта дайках пересыщение летучниа было достигнуто лишь на поздней стадии кристаллизации вкрапленников кварца, что недостаточно для создания крупномасштабного оруденения (Рейф, 1990). Изучение даек уч. паман-Сенр показало, что он по ТБГХ. данным относится к бесперспективным, хотя присутствие твердых включений флюорита в кварце указывает на повышенные концентрации Г в расплаве.

Обобщая результаты проведенных ТБГХ исследований гранитных кнтрузий различных рудных формаций, можно сделать вывод, что в ходе становления интрузии на фоне снижения температур (от ранних интрузивных фаз к поздним) в ней накапливается Н^О, С1, Г, К, Я&, В, И Р<3 и РЗа вплоть до насыцения и возникнове-

ния несмесимостн (ликвации), в остаточном расплаво. Ликвация является основным механизмом разделения и возникновения высоких концентраций редких и РЗЭ. Граниты безрудных интрузий ОШиКФВне имеют.:

По данный газовой хроматографии, в составе флюидной фазы в породах и минералах гранитоидных формаций различной рудоносно-сти (Летников и др., 19Ы, 1982) выявлены существенные различия флюидного режима (состав, соотношение и окислительно-восстановительные условия) и эволюции его при формировании главных руд-но-петрогеохимических типов гранитоидных формаций (Косалс, 1967).

Так, основной геохимической особенностью флюидной фазы^С --19- ■

- £п-Та-носных гранитоидных формаций является восстановленный характер и водородно-углеродный состав, редкометалльно-редкозе-мельные обычно менее восстановлены и более водородные, тогда как Ве-шо-^ -носные гранитоцпные формации характеризуются окислительным режимом углеродно-водородной системы (табл. ¿).

5. Термобарогеохвмические условия становления различных гранитных рудио-магматических систем, формирования эманационных ореолов и рудообразовани»

В главе дается характеристика эманационных ореолов (Косалс, 1988^, 1991). Отмечается, что каждый рудно-пётрогеохимический тип гранитоидных формаций отличается спецификой состава к зональности, геохимической контрастностью, интенсивностью и шириной эманационных ореолов, связанных с дегазацией гранитоидных магм на уровне их становления (табл. 2). Для характеристики эманационных ореолов применяются мультипликативные геохимические коэффициенты зональности Кэ» * Приводятся данные ТБГХ исследования, проводимые с целью развития представлений (Косалс, 1987;* Таусон, 1977) о тесной взаимосвязи эманационных и гидротермальных ореолов гранитоидных интрузий различной рудоносно сти с флюидным режимом и температурными условиями"становления интрузии и обоснования возможности использования этих данных в качестве критерия прогноза редкометалльного оруденения.

Сопоставление данных ТБГХ изучения флюидного режима гранитои-дов различной рудной продуктивности (ламан-Карабас, яиртау, ак-чатау) с геохимической зональностью эманационных ореолов доказывает, что между ними выявляется глубокая генетическая связь. Так, отсутствие ОШ в гранитах ламан-Кирабас, относительная закрытость системы магматической камеры при становлении этой интру- ■ эии не способствовали формированию над- х околоинтрузивных ореолов и последующему возникновению рудообразущмх систем. Это показывает анализ геохимической зональности (по Кз), значения которого находятся в очень узких пределах (п*10э-п>Ю), а преобладающими являются значения Кз»п«103. Лишь в южной части интрузии с большим количеством камерных гранитных пегматитов, внутри ареала .СЙВ Кз«п-10-П'Ю^. В отличие от нерудоносных гранитных интрузий редкометаллоносные интрузии (Аиртау, Акчатау) сопровождаются эманационными ореолами. Устанавливается четкая зависимость между степенью флюидонасыщенности и величинами Кз. Так,

-20-

в тек участках интрузии Аиртау, где во вкрапленниках кварца от-иечаются признаки раннего вскипания расплава,,Кз имеет низкие (продуктивные) значения в интервале и, наоборот,

там, где эти признаки отсутствуют, Кз имеет высокие значения -- П'10-П'Ю^. В тех же случаях, где вскипание имеет место на поздних стадиях кристаллизации магматического расплава, Кз«п. Признаки флюидоотделения на поздних стадиях кристаллизации ранних фаз фиксируются проявлениями грейзвнизации с бедной Ыо-0^ минерализацией.

Узе первая интрузивная фаза формирования Акчатауского массива характеризуется значительным водосодержанием, возрастающим в ходе дальнейшей дифференциации глубинной части интрузии. Именно с магматической дистилляцией ранних (раз увязывается формирование контактово-эманациошых ореолов ороговикования я пределах Акчатауского рудного поля. Кз варьирует в широких пределах о'т П*1С3 до п*Ю"э. Самые низкие значения Кзап-Ю~^-п*10"3 и высокие (более 0,2 %) содержания Р практически полностью совпадает с участками штокверковой грейзенизации как в непосредственном контакте с гранитами Ы ¡разы, так и на удалении от него. Наложенная грейзенизация - эмадационный ореол гранитов Ш фазы хорошо увязывается с Ш'Х данными А.Г.Рейфа, (1991), х\ае в дайках биотит-альбитовы:с гранит-порфиров, относимых к гранитам Ш фазы, обнаружены 01$.

6. Петрогеохимические и термобарогеохимические критерии прогнозирования, поисков и оценки потенциальной рудо-носности и рудной продуктивности гранитных рудно-магматических систем

В главе в табличной форме привадятся данные ТЕГХ и петро-геох!«шческого исследования РМС различных >удно-петрогеохими-ческах т;шов гранатоидных формаций.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные выводы, полученные в результата комплексного 1БГА и петрогеохкмического изучения всей рудно-магматической системы различных рудно-пет^огеохимических типов гранатоидных формаций сводятся к следующему:

х. Рудио-летрогеохилшчевкая специализация градитсидных руд--21"

но-магматических систем определяется составом и соотношением растворенных в магме летучих компонентов WgO, F, Ci). Исследования состава СйВ в кварце гранитов различных рудных формаций показали, что Be-ko-W -носная формация характеризуется наличием в таких включениях кристалликов галита, свидетельствуя о высоких концентрациях CI в расплаве. Выявленная зависимость согласуется с экспериментальными исследованиями о распределении Но,W ; Ci (ввиду его низкой растворимости в расплаве)- существенно в пользу флюидной фазы и высокой растворимостью этих металлов в хлоридных растворах. Для W -Sn-Ta-насньх и редкоыеталльно-редкоземельных (формаций характерен существенно фторидньй состав магматического флюида. Данная корреляция обусловлена тенденцией остаточного концентрирования в расплаве Р и фторо¡¿ильных Pi), ТВ.

2. Одним из определяющих признаков типа рудоносности является флюидный режим, изучение которого показало, что Be-tto-W --носная, W-Sn-Та-носная и редкометалльно-редкоземельная формации образуют свои специфические поля и эволюционные тренды от

. ранних к поздним фазам. Существенные различия выявляются по степени восстановленности-окисленности (К0ОС): Be-l«o-W -носная формация характеризуется окислительным флюидным режимом, U/-Sn--Та-носная —■ восстановительным, а редкометалльно-редкоаемедьная —окислительно-восстановительным. 4

3. Сопоставление тенденции геохимической эволюции РМС такае позволили выявить специфические черты гранитоидных формаций. Особенностью Vf-Sn-Ta-носной формации является значительное обо, гащение Р, U/ ,Sn и Та; Be-wo-W -носной ~ Р, и не Та, а Ив,

Дпя редкоыеталльно-редкозеыельной формации характерно накопление Р, Rb и уторофильны>с Рй и Rid.

Отличаются тренды геохимической эволюции магматических гранитов от трендов экэоконтактовых полевошпатовых метассматитов и фенитов, направленны.в противоположную сторону - к тыловым зонам метасоматоза.

4. Важное диагностическое значение имеет кислотно-щелочная эволюция магматического расплава. Для Be-uio-W-носной формации выявлен кислотный тип эволюции - возрастания кремнекнслотности и суммы щелочей (KgOiMagO) со слабой тенденцией увеличения itjOAfagG, обеднение AI^O^. Дпя W-Sn-Ta-носной и редкометалльно-редкоземельнсй характерен сложный тип эволюции¿приводящий к пересыценности остаточного расплава глиноземом и накоплением

в нем f/a, при уменьшении K^O/VagO.

5. Падежным признаком флюидоотделения (или несмесимости) является наличие в кварце гранитов сингенетичных с расплавными СОВиКЗД.

, Именно наличие водно-силикатно-солевых включений расплавов-рассолов в магматическом кварце реуокометалльно-каыерных пегматитов и таких же включений в кварцевых вкрапленниках онгонитов миролюбовекого комплекса \№-$п-Та-носной формации свидетельствует о проявлении несмесимости в расплавах, т.е. об отделении от гомогенного силикатного расплава флюида, обогащенного не только летучими, ко и редкими элементами.

ТБГХ исследованиями щелочных гранитов Верхне-Эспинского массива доказано не только их магматическое происхождение, но впервые установили явления^ несмесимости в щелочно-гранитном расплаве, возникающие в связи с накоплением Г и фторофильных Рд и ТК уже на ранней стадии кристаллизации гранитов П фазы, приводящим к отделению от гомогенного силикатного расплава микрокапель щелоч-но-фторидного расплава более низкой вязкости и большей подвижности, обогащенного РЭ и РЗЭ. Его накопление в верхних частях магматической камеры и выход по трещинам, приводит к образованию рудных тел. Граниты безрудных интрузий С4В не содержат.

Ликвация является основным механизмом разделения и возникновения высоких концентраций Рд и РЗЭ.

6. Активность иа, К,И , А.!^, С1, Р, их соотношение влияет не только на специализацию РМО, но и на их рудогенерирующую способность. Как показывают данные петрогеохимической эволюции и прямого определения солевого состава С®3 в кварце гранитов различной, рудоносности и рудной продуктивности, наибольшей рудоге-нерируодей способностью в отношении Мо-\У оруденения обладают калиевые субщелочные водно-фторидно-хлоридные и водно-хлоридные флюидно-магматические системы. Низкая продуктивность гранитов Синюшинского массива и гранитов боровлянского комплекса определяется водно-фторидным и водно-углекислым составом СхВ. В отношении У/-5п-Та оруденения наибольшей рудо генерирующей способностью обладапт плюмазитовые литий-натриевые водно-фтбридиые, а редкометалльно-редкоземельной минерализации - щелочно-фторид-ные флюидно-магматические системы.

7. Фиксируемые ТБГХ признаки отделения летучих из расплава рудоносных интрузий являются доказательством активности сосуществующей с расплавом флювдной фазы, приводящей к формированию над- и окодоинтрузивных эманационных ореолов. Установлена четкая ■-/-Г- V -23-

зависимость менду временем достижения расплавом флюидонасьщенно-го состояния и Кз. Те участки интрузии, в которых признаки флюи-донасьаценности отмечаются уже на ранних стадиях кристаллизации расплава со провожаются контрастными лманационными ореолами Pö и летучих компонентов и характеризуются продуктивными значениями Кз»п-Ю~э, и, наоборот, там, где эти признаки отсутствуют ¿^ имеет высокие значения «п-Ю-п'Ю . В тех же случаях, где вскипание имеет место на поздних стадиях кристаллизации магматического расплава Кз»п. Низкая'активность флюидной фазы (отсутствие признаков отделения летучих) не сопровождается формированием эманационнкх ореолов Около интрузий ранних фаз.

ТБГХ исследования позволили раскрыть механизм армирования эманациошшх ореолов, обосновать их генетическую природу.

Ь. Выявленные петрогеохимическме и 'Ш X особенности гранитных интрузий, с учетом специфики рудно-геохимической зональности, могут быть использованы в качестве прогнозно-поисковых и оценочных критериев редкомоталльной и редкоземельной рудоносно-сти гранитных интрузий и скрытого оруденения.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

■1. Колесник Т.Е., Колесник А.П. Особенности флюидного режима пегматитов и кварцевых жил одного из редкометалльных месторождений. - В кн.: Поисковая минералогия: современное состояние и перспективы развития. Алма-Ата, КазЫО, 19о7, с. ЗУ-За.

2. Косалс H.A., Колесник Т.Е. Методическое пособие по изучению, прогнозированию, поискам и оценке редкоземельно-редко-металльных щелочно-гранитных интрузий (на примере Чингиз-Тарба-гатайской складчатой системы). Алма-Ата, КазИшС, i99t, 02 с.

3. Колесник Т.Е. Термобарогеохимические условия формирования редкометалльных щелочных гранитов Верхне-Эспинского массива.-

В кн.: Геология, геохимия и металлогения редкометалльного оруденения Казахстана. Алма-Ата, КазШС, 1992, с. 52-60.

4. Колесник Т.Е. 1иагматическая кристаллизация,редкометалльных щелочных гранитов. Тез. докл. >•!> совещания по ^люцдным включениям в минералах. Корква, 1992.

Резюме

В работе проведен обзор, систематизация и интерпретация результатов комплексных петрогеохимических и термобарогеохими-

ческих исследований всей рудно-магыагической системы различных рудно-петрогеогмыических типов гранитоидных формаций. На основе полученных данных приводятся критерии прогноза, поисков и оценки редкометаллькой рудоносности гранитных массивов.

йтмнста гранитоидты.формациялардын артурли рудалы петрохимия-лык типтер|шц барлык рудали-мйгмшшк жгйелерт петрохимиялыя жэне термобарогеохимиялык «ешенд! зерттеулердт кортындиларын сисг темалауга жэне интерпретация жасауга шолу келт!рмген. Алынган деректер нег1Э1нде гранит массивтер! н!н рудалигын болжау--дын, 1здеуд!н жэне багаяаудын критериилер! корсет!лген. Sumy* syatematlzatlon ftad Interpretation of the results of the complex petrochemical ^ncl thermobarofjhenical investigations of all ore - magnetic aystea of different ore - petrochemical typea of granitoid formations is given in the work. A a the base of. the obtained results criteria of prognosis, prospecting and evaluation of rare metal ore content of granite maseivea are presented.

6. Петрохимичесхяе и термобарогеоззшгческие ксятериа прогнсзиэовакиз,поисков и опенв потенциальной рудоносноста, рудаоа продуктивности и рудсгенерируэдей способности гранатных рудно-магыатяческих систем

Термобарогеохимические Петрохими-ческие (от ранних к поздним фарам') Геохимические (от ранних к поздним фазам) г/т ЗмазацисЕяне среолк Флюидный векам (от рааних к. поздним фазам) Тиаоморфныа минералы

1 2 , ; а ,. 4 . ..п. ...

Б гранят аз; неконтрастные высокие ТгомРВ=820-760°С Исходное СБ^О в гранитах П йазы <43. Флюядостдедение происходит.на поздней стадии кристаллизации гранитов Ш фазы. Отсутствие К®. В КГП: ТгоыРВ=660-540°С. Отсутствие. в магматическом кварце КФВ

Нэртдоноснря гранитная формация

Кислотный тип эволюции

Sn-2-5; W -1-5; Рання фаза: ороговихсгаягв (амф., fc^TLÄo; Би-а^.роговика) до 1,5 яы. F-О,03-0,09^ (до п Кз=п"Ю -Е'Ю 0^4 в КГП): K/Ra-250- ПозДЕЯЯ фаза; сеБшхиткзагия.хлори-~ * тззация,каякшл2ТЙза1ХЕ1Та.тьб£ткзац2Я

(до 2G0 м). Кз=п-п*10-1 Образование ГП? всех ал&мезгов

и*КГ* - п-Ю 2

Бе'риллггй-молибден-всжы^рамокосная гранит-лейкогранитная ^ор^аддя

—0,0С; CiVCO2-0,8-0.1; Кв-0,08-- 0,01

. Высокопродуктивная интрузия Акчатау: ТгомРВ в гра- мыиишд »о-х-ч, нитах 790-660°С. Ысходное СН20 > 455. Флюидоотделение \ ,тип эволю- мо^~5-50;~вё^5-26;

на ранней стадии кристаллизации. Наличие КФВ с гадит ом. дни ' -46-160 :Ва-180-

Водно-фторидно-хлорддннй состав магматического флюида. {^Е^22См£05-и'4' ТгоцГКВ в грейзенах эндоконтакта 570-400 °С. 0^-^-26-65 вес. Продуктивные минеральные ассоциации формируются при 440-275°С

Кислотный Та-1-4: Лв-15-15;

Ограниченно-рудоносные снтрузии (Аиртау): ТгомРВ в гранитах 7S0-690°C. Исходное 0^0=4,0*0,7 мае.£ Флюидо отделение на ранлей стадии кристаллизации. Появление KSB с галитом на поздней стадии 1фис-таддизации.Водно-фторидно-хлоршшый состав магматического флюида. Синюшиеский массив:ТтоМРВ в х^анЕгах S00-540°C. Исходное С^ > ^ teS50_

отделение на ранней стадии кристалдизации. Отсутствие КФВ. Водно-фторидный состав магматического флюида. Граниты боровлянской ассоциации; флюидо-отделение на ранней стадии кристаллизации. Водно-углекислый состав ыатаатического флюида. Кодыванс-кий масиив: ТгоыРВ в гранитах 850-790°С. Без признаков фявидоотделения.

Ранняя фаза: ороговикоЕЗЕге (вхзхо-глиноземнстые лор-Би роговики и Бя и Аыф.») до 2 км. Слабокснтпастнне < зманационные ореолы.. Кз=я*Ю -с"10 . Образование IUP зсех яд-тов. Поздняя фаза: никоокяиЕЯзация.атьбгаи-■ задия, мусковитяэация, гвзйзенизация, серяцнтизаяия (до 500 м). Контрастные эмаеационные ореолы:

Кз=п' 10-е' Ю-3. С о здание ПК .

Be, Mo, W .

Ранняя фаза: ороговикозакие (низко-глиноземистые Би и Корд-Би роговики) до 1-3 км. Внутренняя «а-ция роговиксз до 0,5 км.

Кз=п'10^, F доО,15$. Внешная фация

( 0,5 юл). Кз=л'104.

Поздняя фаза: микроклянкзаща.цус-

коватизациа гранитов I фазы.

Кз=п-г/Х0"д, 3? =0,08-0,253. 3 экзо-коятахте грейзеннзаттдя,окващеза-ндз.серяцитизация с

Кз=п-е'10_1, ? =0,1-0,41.

Охислитель-

0,05-0.00 С0/С02 --0,25-0,04

Цусхоалт

фенгят

КПШ

пирит

флюорит

иродолзение табл.

X

т

т

т

Т

Вольфрам-сдовянно-танталоносная гранодиорят-гранит-дейкогранятная формация

Калеинский кошщеко

Сложный тип Та-2,5-200; Равняя фаза: Анд-Бя, Кор-Би и Би ро-

кислотно-ще- №-30-50;Sn-5- говякя Сдо 2,5 км).Слабоконтрастныэ

лочной эво- -1500;LL -150- эманационные ореолы. Кз=п*10- п'Ш*.

люцяя -3000;Вв-200- Создание ШР всех элементов .Поздние

-1000:W -3-200: фазы: микроклянязапия,грейзенизация,

Be-5-ioq;F-0,08- турмалинизация.серяпдтизация.алъби-

-0,8^;К/Ев-250- тязадая,скварцевание (до-200м).' -15.

Монастырский комплекс: ТгомРВ в гранитах 800-600°С. В ХГП: ТгоыРВ=660-540°С.Присутствие в магматическом кварце СФВ существенно водного состава. В'ЕКП: ТгоыРВ=6Б0-515°С.Присутствие в магматическом квщще сопутствуйте водно-сшшкатно-солевых включений расплавов-рассолов плшазгтового литий-натриавого водно-боро-хлоридяо-фторйдяого состава. Рфя =3,6-3,8 кбар

Кислотный тяп

Контрастные эманационные ореолы. Кз=п-п*10 3: Создание ГПК РЭ.

Ta-1-Ю :Ве-2-10; li-IO-Уэ; ЛЬ-15--25:W-2-3,5: RB-I40-235; Г --О,02-0,12;К/Вв--230-11Й.

Восстая.^/г^О-0^01:00/00,-

Кв-0 '6-^0,01 Н/С=4-20

Б/С-12-45: ttj/EgO-O,27-0,25

СС^, 33-0,18;

В КСП-СО2-З мг/л

топаз,ля- -тяевые слюда; таатало*. аиобаты,касситерит, вольфрамит ■

Миродюбовский «сыаяекс: в оагонитах - ТгомРВ=880-730°С Флюддоотделеняе на средних стадиях кристаллизация. Наличие во вкрапленниках первичных водно-сяликатно-с оле-вых включений расплавов-рассолов шюмазитового литий-натриевого водно-хлоридно-фторядного состава.

Сложный тип эволюция

K/2b-240-24;ifb-25- Ранняя фаза: высокогляноземястые -90:W-I-7: оп-4- роговики до 1,5-3 км.Коятахтово--120:В-10-30;Ве- эманационные ореолы Р,редких ще-2,5-150 ;Ев-80-П30; лочей, Sn, W, В, Рь,2п, As.

v т? nk<f Поздняя фаза: лепвдолигизацкя, i -u,uf-iiиэ/s грейзенизация,окварцеваняе.

=п*10 до п-п*Ш

rl

Кз=

Ндоб^З-пяркошгй-я1три8-редкозем9льная. шелочво-гузтткая йоршзгя _

2газ =1,2; Ы/С=7; СО/СОо-С,6-0,65; Кв=0,2

Тгом ЕВ в Гранитах 950-790°С. Флшдоотделениа на ранней стадии кристаллизации. Наличие в кварце гранитов П и Ш фаз первичных рас плавных включений щелочно-фгорядного и фторядного состава с ТЕ^дЯ ТЕу. Наличие первичных КФВ в позднемагматическом кварце гранитов П фазы. Тгом РВ в йэгматитах 920-580°С. Тгом ГЕВ равны 880-250°С и Р=500-800 МПа.

Сложный тип эволюция

В/С-15-25;Н2/Е20-

R/Bb-350-35; Ранняя фаза (I): орогозякованяе:

I L Pr Та Mrs TRv/YZr Би-Анд-лвр.роговики до 50 м.Бя я п Яч-П ч-Л 2

U,K6,ia,J4D, 1 Бя-АмФ.роговики до 500 м. Слабо-

контрастные эманационные ореолы тельно-^осстансвит. Поздняя фаза Ш-Ш):фекктязация вме-щавдях пород,флюорит-полевошпатовые, Эг-Ряб-ШГфенйты.Йонтрастные эманационные ореолы (до 100 м).

в 2-ЮО раз выше кларка

Примечание: при составлении таблицы использованы данные Я.А.Еосалса.Б.А.Дьячкова, Е.П.Цуйко,(1986); Е.В.Негрей я др.(1989); Ф.А.Летников в др.(1981);

Колук-бкт, . шрохлор, •гагавянат, ксенотим, монацит, шпжок.ма-лакск.опь- ■

нид2т,етт-

ВОфЯЮООИ, эттрсгхкро-хлоо,;-1ттро-слнхгзкт, гадолянят, крислзт, к* ~"О.

Г.Н.Щерба, • А.В.Ктаряшое (1988); Н.ПЛГавдтнь (19821.

З.П.Трошян (1978); Я.А.Косалс (I937,I988I_2,I99I); Н