CC BY
35
Геохимия, минералогия, петрология
УДК 552.321.1:550.42:553.065(571.55)
ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ МЕЗОЗОЙСКОГО ГРАНИТОИДНОГО МАГМАТИЗМА ИНГОДА-СОХОНДИНСКОГО РУДНОГО РАЙОНА И ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ БУКУКУНСКОГО ОЛОВОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (ВОСТОЧНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ)
В.Д. Козлов1
Институт геохимии СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Фаворского, 1а
Гранитоиды Ингода-Сохондинского района Забайкалья характеризуются повышенными относительно кларкового уровня в гранитах концентрациями несовместимых (некогерентных) гранитофильных элементов. Совпадение нормированных РЗЭ-спектров гранитоидов кыринского и сохондинского комплексов отражает их принадлежность к единой вулканно-плутонической формации. Наиболее высокими концентрациями некогерентных и РЗЭ-элементов выделяются лейкограниты харалгинского комплекса, сопровождающиеся Sn-W минерализацией, формирование которой сопровождается выносом из лейкогранитов легких лантаноидов (La-Gd). Непромышленный характер оруденения Букукунского месторождения определяется ограниченными объемами лейкогранитов (кварцевых порфиров) харалгинского комплекса и относительно невысокими концентрациями в них некогерентных, включая рудогенные Sn-W, элементов.
Ключевые слова: гранитоидные комплексы, нормированные РЗЭ-спектры гранитоидов, концентрации гранитофильных некогерентных элементов, Sn-Wоруденение. Библиогр. 15 назв. Ил.4. Табл. 3.
GEOCHEMICAL EVOLUTION OF MESOZOIC GRANITE MAGMATISM OF INGODA-SOKHONDO ORE DISTRICT AND GENETIC FEATURES OF BUKUKUN TIN DEPOSIT (EAST TRANSBAIKALIA)
V.D. Kozlov
Institute of Geochemistry SB RAS, 1a Favorsky St., Irkutsk-33, Russia, 664033
The granitoids of Ingoda-Sokhondo region of Transbaikalia are characterized by the increased concentrations of incoherent granitophyle elements (relative to Clark of granites). The coincidence of normalized rare-earth elements spectra of Kyra and Sokhondo granitoids indicates their affiliation with the unified volcanic-plutonic formation. The highest concnetrations of incoherent and rare-earth elements are common to the Kharalga leucogranites demonstrating Sn-W mineralization. Forming of the last is accompanied by the removal of light rare-earth elements (La-Gd) from leucogranites. Unprofitable character of Sn-W mineralization of Bukukun deposit results is determined by the limited volumes of leucogranites (quartz porphyry) from Kharalga complex and relatively low concnetrations of incoherent elements, including Sn-W elements.
Key words: granitoid complexes, granitoid normalized rare-earth elements spectra, granitophile incoherent element concentrations, Sn-W mineralization. 15 sources. 4 figures. 3 tables.
1 Козлов Валерий Дмитриевич - главный научный сотрудник, доктор геолого-минералогических наук, профессор, а/я 4019, тел.: (3952) 42-99-35, e-mail: kvd@igc.irk.ru
Kozlov Valery Dmitrievich - head research worker, Doctor of geological-mineralogical sciences, professor, tel.: (3952) 42-99-35, e-mail: kvd@igc.irk.ru
Оруденение и гранитоидный магматизм Восточного Забайкалья
Геологическая история обширного вольфрам-оловорудного района в пределах ЮВ крыла Даурского гранитоидного свода Восточного Забайкалья началась с открытия С.С. Смирновым в 1927 г. Хап-черангинского касситерит-сульфидного месторождения. Юго-западнее, в районе палеовулкана гольцов Сохондо, были открыты Букукунское касситерит-сульфидное (1933 г.) и Сохондинское касситерит-сульфидное с шеелитом (1934 г.) месторождения, отрабатывавшиеся старателями в период 1937-1945 гг. К северу от гольцов Сохондо, во внутренней области Даурского свода в 1945-46 гг. открыты Инго-динское и Лево-Ингодинское касситерит-сульфидные месторождения [5], непромышленные по результатам геолого-разведочных работ. В центральной части свода, в междуречье Кыра-Былыра, в 1946-47 гг. разведывались касситеритовые грейзе-новые рудопроявления и Комсомольское непромышленное месторождение [6], которые являлись источниками Былыринских касситеритовых россыпей, отрабатывавшихся Хапчерангинским комбинатом в 5060-е годы, и затем снова старателями - в 90-е годы ХХ столетия. В 70-х годах, когда запасы оловянных руд на Хапчерангин-ском месторождении исчерпались и отрабатывались сульфидные полиметаллические руды с бедным содержанием олова, комбинатом была проведена доразведка Букукунского оловорудного месторождения, на котором в разведочных канавах и шурфах были вскрыты маломощные, но богатые рудные жилы со сливным касситеритом. Была осуществлена проходка разведочной штольни значительной протяженности, зафиксировавшая выклинивание рудных жил на коротком вертикальном интервале. Вместе с тем, отрицательные результаты разведки находятся в определенном противоречии с богатой кассите-ритовой минерализацией в рудных жилах на поверхности месторождения.
Со времени обнаружения в пределах ЮВ крыла Даурского свода многочислен-
ных вольфрам-оловорудных проявлений их связь с доминирующим по распространению в пределах свода гранитоид-ным магматизмом была очевидной. Согласно разработанной в 50-60-е годы формационной схеме гранитоидного магматизма, в пределах ЮВ крыла Даурского свода преобладают гранодиориты главной интрузивной фазы (ГФ) батолитовых массивов кыринского комплекса (1ь2), вмещающие породы для которых представлены крупными полями метаморфизованных песчано-сланцевых пород карбона и девона (?). Кыринские гранитоиды в ЮВ крыле свода интрудируются субвулканическими образованиями дацит-гранодиоритового сохондинского и лейкогранитного харал-гинского комплексов (12-з) [3,4].
Полученные в последние годы геохимические данные по гранитоидам региона позволили вернуться к вопросу о генетических особенностях Букукунского месторождения на основе сравнительного геохимического анализа гранитоидов Ингода-Сохондинского района (рис. 1, табл. 1).
Петролого-геохимическое изучение гранитоидов региона показало [9], что среди роговообманково-биотитовых порфи-ровидных гранодиоритов ГФ батолитовых массивов кыринского комплекса выделяются как крупные, так и локальные дайко-образные тела мелко-среднезернистых биотитовых гранитов и лейкогранитов фазы дополнительных интрузий (ФДИ) комплекса. Некоторые из них характеризуются слабовыраженной Би, Мо геохимической специализацией и в этом случае сопровождаются оловорудной с шеелитом коренной и россыпной минерализацией (Былыринский рудный район). В табл. 1 гранитоиды ГФ кыринского комплекса представлены гранодиоритами Букукун-ского района (см. рис. 1, массив 1; табл. 1, колонка 1), а мелко-среднезернистые лей-кограниты ФДИ - эндоконтактовыми телами с песчано-сланцевыми породами кровли среди кыринских гранодиоритов ГФ Агуца-Аршанского района к СВ от Сохондинского массива (см. рис. 1, массив 2; табл. 1, колонка 2) и штоком средне-
Рис. 1. Геологическая схема Ингода-Сохондинского района Даурского свода Восточного Забайкалья
по [3] с сокращениями: 1 - ледниковые отложения; 2 - харалгин-ский субвулканический комплекс, З2_3: лейко-граниты редкометалльные ГФ, Ингодинский массив; 3-4 - сохондинский субвулканический комплекс, 32-з, массив Сохондо : 3 - дайки гранит-порфиров ЗФ, 4 - дациты и грано-диорит-порфиры ГФ; 5-6 - кыринский интрузивный батолитовый комплекс, : 5 - граниты и лейкограниты мелко-среднезернистые ФДИ, дайкообразные тела, 6 - гранодиориты крупнозернистые порфировидные ГФ; 7 - пес-чано-сланцевые метаморфизованные породы карбона и девона; 8 - разрывные нарушения; 9 - район Букукунского оловорудного месторождения.
Интрузивные фазы: ГФ - главная, ФДИ-фаза дополнительных интрузий, ЗФ - заключительная.
Цифрами обозначены участки и массивы: 1 - Букукунский, 2 - Агуца-Аршанский, кыринский комплекс; 24 - Сохондинский, одноименный комплекс; 31 - Ингодинский, харалгинский комплекс
мелкозернистых гранитов ФДИ в Буку-кунском рудном поле (см. табл. 1, колонка
9).
Сохондинский субвулканический комплекс представлен дацитовыми порфирами, дацитами и гранодиорит-порфира-ми ГФ Сохондинского массива, прорванными мощными дайкообразными телами гранит-порфиров заключительной интрузивной фазы (ЗФ), которые сопровождаются касситерит-сульфидной, с шеелитом, непромышленной минерализацией во вмещающих дацитах ГФ (см. рис. 1, массив 24; табл. 1-3, колонки 3, 4, 5).
Ограниченно распространенные в регионе массивы харалгинского комплекса сложены в основном резкопор-фировидными биотитовыми гранитами-лейкогранитами ГФ, переходящими в апикальных зонах в гранит-порфиры -кварцевые порфиры-фельзиты. Гранитам комплекса свойственны аномально повышенные концентрации гранитофильных редких элементов, в особенности фтора, олова, вольфрама и редких щелочных металлов (редкометалльные граниты), которые коррелируются с постоянно сопровождающим интрузии комплекса вольфрам-оловянным с сульфидами оруденением разной интенсивности [9]. В районе исследований комплекс представлен лейкогра-нитами ГФ и кварцевыми порфирами и фельзитами ЗФ Южной апофизы Инго-динского массива (см. рис. 1, массив 31; табл. 1-3, колонки анализов 6, 7, 8).
Рудное поле Букукунского месторождения приурочено к зоне СВ простирания южного контакта Сохондин-ского массива с гранодиоритами ГФ кы-ринского комплекса (см. рис. 1). Северная часть рудного поля сложена дацитами и гранодиорит-порфирами ГФ Сохондин-ского массива, большая южная часть -гранодиоритами ГФ кыринского комплекса. В центральной части поля располагается вытянутый в СВ направлении останец песчано-сланцевых пород карбона, к контактам которого приурочена сульфидная минерализация. В пределах поля выделен небольшой (~150х200м) шток
мелко-среднезернистых биотитовых гранитов ФДИ кыринского комплекса (см.табл. 1, колонка 9), несущих рассеянную мо-либденитовую минерализацию [2]. Глав-
ной особенностью рудного поля являются многочисленные маломощные (первые метры) дайковые тела СВ простирания обычно обохренных кварцевых порфиров
Таблица 1
Петрохимические характеристики гранитоидов Ингода-Сохондинского района Даурского свода Центрального Забайкалья
Компо- Комплексы Букукунское руд. поле
ненты, Кыринский Сохондинский Харалгинский Кыр. Харалгинский
(%, г/т) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Содержание макрокомпонентов
SiO2 69.02 74,99 65.90 67.30 72.17 73.72 71.75 73,16 75.37 78.61 78.62
TiO2 0.38 0,13 0.60 0.49 0.20 0.26 0.18 0.26 0.14 0.05 0.04
AhO3 14.92 12,59 15.91 15.31 14.10 12.91 13.98 13.22 12.70 11.00 10.85
Fe2O3 0.23 0,68 0.34 0.45 0.30 0.49 ~0.04 0.08 ~1.10 1.67** 0.17
FeO 2.74 1,16 3.87 3.23 2.04 1.61 1.98 2.38 ~1.0 - 1.60
MnO 0.04 0,04 0.09 0.07 0.05 0.03 0.08 0.08 0.03 0.04 0.05
MgO 0.76 0,05 1.43 0.90 0.61 0.28 ~0.10 0.26 0.18 0.09 ~0.05
CaO 2.22 0,73 3.42 2.53 1.07 0.71 0.88 0.56 1.02 0.25 0.11
Na2O 4.09 3,38 3.90 3.73 3.59 3.73 2.92 3.31 2.78 1.60 0.81
K2O 4.24 5,10 3.54 4.10 4.82 5.02 6.02 5.66 5.23 5.31 5.87
P2O5 0.01 н.о. 0.09 0.09 0.02 0.03 0.05 0.88 ~0.02 <0.01 ~0.01
ппп 0.44 0,38 0.59 0.80 0.61 0.77 1.15 0.65 0.41 1.35 1.70
I 99.09 99,23 99.68 99.00 99.58 99.55 99.14 99.68 99.98 99.98 99.88
N 9 8 10 11 8 14 2 2 4 1 12
Содержание гранитофильных редких элементов
B 16 18 41 22 22 60 16 18 15 15 34
F 400 400 500 400 300 2800 14600 9800 300 1800 1200
Li 63 47 54 54 56 56 660 490 35 140 200
Rb 155 200 135 165 180 360 470 510 210 630 700
Cs 10.5 14 12 13.9 15.3 12 13 13 17 54 27
Be 3.2 4,1 ~2.5 3.8 3.4 11.6 1.1 2.7 4.1 19,7 10
Sr ~200 79 300 225 170 110 290 180 75 45 ~30
Ba 560 250 700 ~600 440 410 660 470 ~200 140 ~190
Sn 5.5 5 5.7 6.5 5.8 11.8 ~18 ~15 9 ~19 ~16
W 1.7 4,2 4.2 3.7 7.3 6 6.5 4,5 0.5 11,9 ~12
Mo - - - - - - - - ~17 3,4 ~10
Pb 28 29 24 35 32 36 52 76 ~40 44 ~20
Nb 8 8,2 7.2 8.4 7.3 19 11.6 13.6 9.3 51,2 50
Ta 1.1 1,2 1.1 1.2 1.3 1.6 0.6 0.8 2.2 6,6 6.4
Th 18.7 31 19 20.2 30 29 18.6 20.2 33 65,2 61
U 2.7 7,7 3.0 2.7 3.9 5.1 5.2 4.7 9.7 28,6 21.7
Sc 5.5 3.5 8.0 5.7 4.1 1.7 0.85 1.7 - - -
V 27.9 32.5 57.9 30.2 27.7 14 13.6 34.1 <15 <15 3
Cr 27.6 29.7 53.6 24.3 40.7 8 35.2 81.2 - - -
Co 6.3 2.2 11.6 8.2 6.2 2.3 1.0 1.45 2.7 1.8 1.5
Ni 10.9 9.8 26.7 46.9 28.8 9.3 11.8 18.6 - - -
Cu 9.2 15.9 22.2 20 25 14 110 64 ~100 11 20
Zn 45 28.9 65 66 42 75 260 ~540 30 40 23
Ga 19.4 20.2 18.2 16.7 16.6 23.2 18 20.6 26 24.3 22.65
Ge 1.3 1.4 0.96 1.3 1.2 1.8 1.3 1.2 - - -
Zr 164 106 135 139 117 238 174 158 121 163 164
Hf 4.6 4.6 4.2 4.1 3.7 3.7 1.1 0.66 4.2 7.2 7.1
Окончание таблицы 1
РЗЭ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Содержание редкоземельных элементов
У 28.5 33,6 22.8 19.6 27.3 53.7 36.2 39.2 24.8 24.9 21.3
Ьа 31.0 40 35.7 31.4 35.8 67.6 45.4 38.1 12.6 11.3 2.0
Се 67.2 87,8 78.8 74.7 79.2 158.0 103.1 86.0 32.5 26.2 6.8
Рг 8.2 10 8.6 8.25 8.8 17.1 12.1 10.2 3.85 4.21 0.95
Ш 28.4 33,5 27.6 27.8 26.7 57.0 40.2 36.0 16.0 17.8 4.4
5.7 6,3 5.6 5.2 4.8 10.8 10.8 7.3 4.1 5.8 2.1
Ей 0.82 0,36 0.78 0.65 1.09 0.30 0.78 0.48 0.28 0.045 0.03
аа 5.2 4,8 5.0 4.5 5.1 10.7 7.25 6.4 4.4 5.4 2.7
ть 0.72 0,75 0.65 0.67 0.70 1.47 1.02 1.11 0.75 0.98 0.67
Оу 4.1 5,2 4.1 3.6 3.9 9.3 5.5 6.2 5.0 6.2 5.2
Но 0.9 1,05 0.85 0.76 0.82 1.78 1.23 1.26 1.04 1.14 1.07
Ег 2.8 3,3 2.12 2.0 2.4 5.5 3.34 3.5 3.3 3.4 3.4
Тш 0.42 0,47 0.34 0.30 0.41 0.87 0.56 0.54 0.50 0.53 0.54
Уь 1.9 3,3 2.12 1.71 1.67 4.72 2.34 3.28 3.67 3.8 3.8
Ьи 0.27 0,5 0.27 0.21 0.37 0.82 0.51 0.45 0.55 0.54 0.54
п 18 14 20 15 8 10 6 6 4 1 12
ЕТЯ 157.63 197.33 173.5 161.75 171,76 345.96 235,13 200.82 88.54 87,345 34,2
КК1 0.83 1.04 0.94 0.85 0,90 1.82 1.24 1.06 0.47 0,46 0,18
ЕТЯсе 134.8 171.3 150.7 142.15 150,5 290.7 201.8 170.3 64.95 59,51 14,15
КК2 0.85 1.10 0.95 0.90 0,95 1.89 1.27 1.08 0.41 0,38 0,09
ЕТЯт 22.83 26.03 21.83 19.6 21,26 46.26 33.33 30.52 23.59 27,835 20,05
ККз 0.73 0.92 0.63 0.62 0,68 1.47 1.06 0.97 0.75 0,89 0,64
Примечания: 1) Колонки 1-11- типы пород: 1 - гранодиориты ГФ, 2 - граниты мелко- среднезернистые ФДИ, 3 - дациты ГФ, 4 - гранодиорит-порфиры ГФ, 5 - гранит-порфиры ЗФ, 6 - граниты ГФ, 7- кварцевые порфиры из апофиза ЗФ Ингодинского массива, 8 - фельзиты из апофиза ЗФ Ингодинского массива, 9 -граниты мелко- среднезернистые ФДИ, 11 - проба ХГ-767* кварцевых порфиров-эльванов ЗФ (периферия рудного поля), 12 - сборная проба ХСБ-165* кварцевых порфиров-эльванов ЗФ (центральная часть рудного поля, п = 12).
2) П.п.п. - потери при прокаливании; Е - сумма; N - число проб силикатного анализа; п - число проб на редкие элементы; прочерк - нет данных; ** - Fe2Oз общее.
3) ЕТЯ - сумма РЗЭ; ЕTRCe - сумма легких РЗЭ (Ьа, Се, Рг, Nd); ЕTRr - сумма тяжелых РЗЭ (в интервале Ьи, по [11]).
4) КК1, КК2, КК3 - отношения соответствующих сумм РЗЭ в данной разновидности гранита к кларковым суммам в гранодиоритах-гранитах (ЕТЯКЛ = 189.8; ЕTRCeКЛ=158.4; ЕТЯГКЛ=31.44; по [10]).
во вмещающих гранодиоритах ГФ кырин-ского комплекса, которые, очевидно, представляют образования харалгинского комплекса (см. табл. 1, колонки 10, 11). С дайками ассоциирует касситеритовое оруде-нение.
Петрохимические особенности гранитоидов
Средний петрохимический состав перечисленных разновидностей гранитоидов района иллюстрируется табл. 1 и петрохимической диаграммой А.Н. Зава-рицкого (рис. 2) с поправкой Д.С. Штейн-берга [15] на избыточный Л]. Из диаграммы следует, что рассматриваемые гранито-иды главных интрузивных фаз (ГФ) пред-
ставлены в основном гранодиоритами, гранитами и лейкогранитами повышенной щелочности (субщелочные, поле диаграммы II). Среди гранитоидов ГФ наибольшей основностью характеризуются дациты Со-хондинского массива, средний состав которых попадает в поле переходных пород от субщелочных гранитов к щелочноземельным сиенитам (фигуративная точка 3, монцонитоиды). Дифференциаты интрузий комплексов представлены биотит-содержащими разновидностями гранитного и лейкогранитного состава, пресыщенными глиноземом (левый наклон векторов): гранитами-лейкогранитами ФДИ кы-ринского комплекса (точки 2 и 9), гранит-
Рис. 2. Петрохимическая диаграмма А.Н. Заварицкого (правая часть, с поправкой на избыточный глинозем Д.С. Штейнберга [15]) гранитоидов Ингода-Сохондинскогорайона.
Номера фигуративных точек на диаграмме соответствуют номерам колонок анализов в табл. 1. Э - эльваны Корнуолла. Римскими цифрами обозначены поля: I - гранитов, II - щелочных гранитов, III - гранодиоритов, IV- граносиенитов, VI - диоритов, VII- щелочноземельных сиенитов
порфирами ЗФ сохондинского (точка 5), лейкогранитами ГФ Ингодинского массива (точка 6) харалгинского комплекса, кварцевыми порфирами и фельзитами его апофизы ЗФ (точки 7 и 8).
Точки кварцевых порфиров Букукун-ского рудного поля на диаграмме (10, 11) резко обособлены - при принадлежности к лейкогранитам (минимальные значения параметра «Ь'» ~ 2), они выделяются аномально-пониженной щелочностью и экстремально-высокой глиноземистостью. Отчетливой петрохимической особенностью букукунских кварцевых порфиров является их резко выраженная калиевая специфика при низких концентрациях натрия (см. табл. 1), благодаря которой значение параметра «а» (суммарная щелочность) на диаграмме резко понижено при максимальной глиноземистости (удлиненные почти горизонтальные левые векторы). Эта особенность состава свойственна дайкам эльванов - гранит-порфиров Корнуолла ЮЗ Англии, с полями развития которых в регионе непосредственно связано высокопродуктивное касситерит-сульфидное оруденение. Принадлежность бу-кукунских гранит-порфиров к эльванам подтверждается совпадением на диаграмме их петрохимических параметров с эль-
ванами Корнуолла (точка «Э», средний состав эльванов трех даек, №№ 868, 869, 873, по [1, табл.1, с. 850]). По своему редкоэлементному составу, эльваны Корнуолла резко отличаются от букукунских исключительно высокими концентрациями рудогенного олова и бора, при повышенных содержаниях фтора и других гранито-фильных элементов [7, табл.45; 1].
Редкоэлементный состав и рудоносность гранитоидов района
Рудоносность гранитоидов в отношении редкометалльного оруденения ^п, W, Mo, Li, Be, Ta) прямо коррелируется с уровнем накопления в них гранито-фильных некогерентных (несовместимых) летучих и редких элементов: F, B, Li, Rb, Cs, Be, Sn, W, Mo, Pb, Ta, ТИ, Ц, при одновременном резком понижении концентраций Sr и Ва [7]. Степень концентрирования элементов определяется методом нормирования по отношению к кларковому уровню соответственно для диоритов, гра-нодиоритов и гранитов [10; 12]. Нормирование проведено по дифференцированной шкале кларковых концентраций гранито-фильных редких элементов (табл. 2).
Результаты нормирования могут быть выражены в элементных формулах,
показывающих степени накопления или рассеяния гранитофильных элементов в анализируемом граните по отношению к кларковым концентрациям, выраженные в единицах кларков соответствующих элементов.
Таблица 2 Кларковые концентрации анализируемых элементов (г/т)
по [12, табл. 42, с. 87; табл. 44, с. 92 ] и [10, табл. 8, с. 31]
Суммарное накопление гранитофильных элементов по отношению к клар-ковому уровню в единицах кларков характеризуется индексом концентрации - ИНК [7], который фиксирует уровень избыточности (+) или дефицита (-) гранитофиль-ных редких элементов в данном граните по отношению к кларковому уровню в количествах гранитных кларков элементов: ИНКГРЭ=КК1+КК2+ КК3+ ... +ккп - п, где п - число гранитофильных элементов, участвующих в расчете ИНК, без негранитофильных Sr и Ba;
КК1,.ККп - кларки концентрации соответствующих гранитофильных элементов [7].
В гранитоидах, обедненных гранито-фильными элементами, ИНК может принимать отрицательное значение, показывая
суммарный дефицит этих элементов относительно кларкового гранита. Сопоставлением рудоносных в разной степени интрузий ^п-^редкие элементы) было показано, что развитие продуктивного ору-денения возможно при достижении в гранитах ГФ уровня избыточного концентрирования, составляющего 10-15 кларков (ИНК) для 10-12 гранитофильных элементов, а в непосредственно рудоносных лей-когранитных дифференциатах ~ 50 кларков и более. Но в высокопродуктивных интрузивных системах значения ИНК в гранитах ГФ превышают 30 кларков, а в непосредственно рудоносных поздних лейкогранитах - 100 кларков [7].
Результаты нормирования концентраций гранитофильных элементов в изученных гранитоидах (табл. 1) приведены в табл. 3. Элементные формулы гранитоидов района иллюстрируют их отчетливую геохимическую специализацию в отношении типичных гранитофильных элементов, в особенности Cs, Ы, рудогенных 8п, Ж, летучих В и Г. Среди гранитов ГФ самым высоким уровнем их концентрирования (+17,5 кларков) выделяется Ингодинский массив харалгинского редкометалльного и рудоносного комплекса в Даурском своде [9]. В поздних дифференциатах массива -гранит-порфирах-фельзитах суммарное концентрирование гранитофилов повышается до 30-40 кларков при ведущей роли летучего фтора (12-18 кларков). Как отмечалось, массив сопровождается непромышленным £п-оруденением. Благодаря примененной при нормировании дифференцированной кларковой шкале отдельно для гранодиоритов и гранитов [10] устанавливается высокий уровень обогащения гранитофильными элементами да-цитов и гранодиорит-порфиров ГФ Сохон-динского массива одноименного комплекса (ИНК= +11, 8 и 14,8 кларков соответственно), а в дайках гранитов ЗФ комплекса суммарная концентрация гранито-филов снижается до +7,2 кларка при ведущей роли W. Эти данные согласуются с развитием в породах массива непромышленной касситерит-сульфидной с шеели-
Элементы (г/т) Группы пород
Гранодиориты Граниты
8Ю2 66,9 71,2
В 11 14
F 540 800
Li 25 40
Rb 120 190
Cs 2,2 5
Be 2 3,3
8Г 440 230
Ba 500 800
8П 1,7 3
1,4 1,8
Mo 1 1,3
Ta 3,2 3,5
Pb 15 20
№ 9 18
U 3 3,7
LTR 183,6 189,8
ЕТЯсе 155,4 158,4
ЕТЯу 28,2 31,4
Таблица 3
Элементные формулы и индексы концентрации (ИНК) гранитофильных редких элементов гранитоидов Ингода-Сохондинского района и Букукунского месторождения
Порода Элементная формула ИНК*
Кыринский комплекс, Букукунский район
Гранодиориты ГФ, =69.02% С8 3.4 - 8п 2.5- Ы 2 - ТЬ 1.6- РЬ 1.4 - Ве 1.4 - В 1.2- ЯЬ 1- W 1 +5,2 (12)
Та 0.3- Г 0.6 - 8г 0.6 - и 0.8- В а0.9
Лейкограниты средне-м/з ФДИ 8Ю2=74.99% С8 2.8 - W 2.3 - И 2.1 - 8п 1.7 - ТЬ 1.7- РЬ 1.4 - В 1.3 - П 1.2-Ве 1.2- +5.6 (12)
ЯЬ 1.1 8г 0.3 - Ва 0.3 - Та 0.3 - Г 0.5
Сохондинский комплекс, массив Сохондо
Дациты ГФ, 8Ю2 =65.90% С8 5.4 - В 3.7 - 8п 3.3 - Ы 2.1 - ТЬ 2.1 - РЬ 1.6 - Ве 1.2 - W 1.2 - ЯЬ 1.1 +11.8 (12)
- Ва 1.1 Та 0.3 - 8г 0,5 - Г 0.9 - И 0.9
Гранодиорит-порфиры ГФ, 8Ю2 =67.30% С8 6.3 - 8п 3.8 - W 2.6 - РЬ 2.3 - Ы 2.2 - ТЬ 2.2 - В 2 - Ве 1.9 - ЯЬ 1.4 - +14.8 (12)
Ва 1.2 - И 1 Та 0.4 - 8г 0.5 - Г 0.7
Гранит-порфиры ЗФ,8Ю2 =72.17% W 4.1 - С8 3.1 - 8п 1.9 - ТЬ 1.7 - В 1.6 - РЬ 1.6 - Ы 1.4 - И 1.1 - Ве 1 +7.2 (12)
Г 0.4 - Та 0.4 - Ва 0.6 - 8г 0.7 - ЯЬ 0.9
Харалгинский комплекс, Ингодинский массив
Граниты резко-порфировидные ГФ, 8Ю2 =73.72% В 4.3 - 8п 3.9 - Г 3.5 - Ве 3.5 - W 3.3 - С8 2.4 - Я Ь1.9 - РЬ 1.8 - ТЬ 1.6 +17.5 (12)
- Ы 1.4 - И 1.4
8г 0.5 - Ва 0.5 - Та 0.5
Апофиза Ингодинского массива, гранит-порфиры-фельзиты ЗФ
Кварцев.порфиры 8Ю2 =71.75% Г 18.3 - О 16.4 - 8п 6 - W 3.6 - С8 2.6 - РЬ 2.6 - ЯЬ 2.5 - И 1.4 - 8г 1.3 - +44 (12)
В 1.1 - ТЬ 1 Та 0.2 - Ве 0.3 - Ва 0.8
Фельзиты закалки, 8Ю2 =73.16% Г 12.2 - О 12.2 - 8п 5 - РЬ 3.8 - ЯЬ 2.7 - С8 2.6 - W 2.5 - В 1.3 - И 1.3 - +33.7 (12)
ТЬ 1.1 Та 0.2 - Ва 0.6 - 8г 0.8 - Ве 0.8
Рудное поле Букукунского месторождения
кыринский комплекс, ФДИ
Лейкограниты мелкозернистые, 8Ю2 =75.37% Мо 13 - С8 3.4 - 8п 3 - И 2.6 - РЬ 2 - ТЬ 1.8 - Ве 1.2 - В 1.1 - ЯЬ 1.1 +19.4 (13)
Ва 0.2 - 8г 0.3 - W 0.3 - Г 0.4 - Та 0.6 - Ы 0.9
харалгинский комплекс, кварцевые порфиры-эльваны ЗФ
ХГ-767, 8Ю2 = 78.61% С8 10.8 - И 7.7 - W 6.6 - 8п 6.3 - Ве 6 - ТЬ 3.6 - и 3.5 - ЯЬ 3.3 - Мо 2.6 +44.8 (13)
- Г 2.2 - РЬ 2.2 - Та 1.9 - В 1.1
8г 0.2 - Ва 0.2
ХСБ-165, 8Ю2 = 78.62% Мо 7.7 - W 6.6 - И 5.9 - С8 5.4 - 8п 5.3 - Ы 5 - ЯЬ 3.7 - ТЬ 3.4 - Ве 3 - +39.7 (13)
В 2.4 - Та 1.8 - Г 1.5 - РЬ 1
8г 0.1 - Ва 0.2
Примечание: * - в скобках - число учтенных гранитофильных элементов при расчете ИНК.
том минерализации. Гранитоиды батолито-вых массивов кыринского комплекса также характеризуются в районе устойчивой гранитофильной специализацией (Cs, Sn, W): гранодиориты ГФ - ИНК= +5,2, граниты ФДИ - +5,6 кларков.
В пределах Букукунского рудного поля в мелкозернистых гранитах штока ФДИ кыринского комплекса избыточные кон-
центрации гранитофильных элементов возрастают до +19,4 кларков, в основном за счет Мо (13 кларков): в данном случае значение ИНК фиксирует непромышленный характер молибденитовой минерализации штока. Генетическая связь кассите-ритового оруденения Букукунского месторождения с дайками кварцевых порфиров (харалгинский комплекс) однозначно под-
тверждается их элементными формулами и повышенными значениями ИНК, при расширенном составе концентрирующихся в них элементов гранитофильной металлоге-нической специализации - Cs, Ж, 8п, Ы, ЯЬ, к которым присоединяются и, Тк, Ве и летучие Г, В. Кроме того, влияние интрузии гранитов ФДИ кыринского комплекса проявляется в повышенных концентрациях Мо. В целом, значения ИНК в дайках (4045 кларков) соответствуют развитию непромышленного оруденения.
Генетические особенности и рудоносности гранитоидов
Отражение генетических соотношений и рудоносности гранитоидов в их редкоземельных (РЗЭ) спектрах, нормированных по метеоритному веществу, показано в статье автора, посвященной интрузиям гранитов рудоносного кукуль-бейского комплекса Забайкалья [8].
Нормированные по С1 [14] РЗЭ-спек-тры гранитоидов ГФ района по их сборным (объединенным) пробам приведены на рис. 3. Диаграмма иллюстрирует практическое совпадение или совмещение в очень узкой полосе диаграммы РЗЭ-спектров гранодиоритов ГФ кыринского комплекса (спектры 1 и 2, Букукунский и соседний Агуца-Аршанский районы, рис. 1) и спектров дацитов-гранодиорит-пор-фиров ГФ (спектры 24б, 24а) Сохондин-ского массива одноименного комплекса, а также спектра (24А) гранит-порфиров ЗФ. Таким образом, данные по спектрам РЗЭ подтверждают обоснованность объединения образований названных комплексов в единую вулкано-плутоническую формацию [13] Даурского свода. Наличие во всех спектрах сходных по глубине Еи-мини-мумов свидетельствует о магматической дифференциации исходных расплавов.
От полосы спектров гранитоидов ГФ
Рис. 3. Редкоземельные спектры гранитоидов ГФ Ингода-Сохондинскогорайона
ЮВ крыла Даурского свода:
1-2 — кыринский комплекс, гранодиориты ГФ, районы: 1 - Букукунский, 2 - Агуца-Аршанский; 24 - сохондинский комплекс, одноименный массив: 24б, 24а - дациты, гранодиорит-порфиры ГФ, 24А -гранит-порфиры ЗФ; 31 - харалгинский комплекс, Ингодинский массив, лейкограниты ГФ
кыринского и сохондинского комплексов спектр лейкогранитов ГФ Ингодинского массива харалгинского комплекса выделяется высокими содержаниями РЗЭ элементов, превышающими кларковый уровень для гранитов в 1,8 раза (нижние строки табл. 1, колонка 6). Таким образом, лейкограниты ГФ Ингодинского массива обогащены как гранитофильными, так и редкоземельными элементами. Глубокий Еи-минимум свидетельствует об интенсивной магматической дифференциации при формировании лейкогранитных расплавов ГФ Ингодинской интрузии.
Известно, что концентрации РЗЭ в поздних и лейкогранитных дифференциа-тах интрузий обычно снижаются вследствие понижения в них содержаний Са, Sr, Ba, с которыми РЗЭ изоморфно связаны [11]. Эта закономерность на диаграмме рис. 4. подтверждается РЗЭ-спектрами фельзитов и кварцевых порфиров ЗФ (31В/1, 31В/3) Южной апофизы Инго-динского массива, в которых содержания РЗЭ заметно понижены по сравнению со
спектром лейкогранитов ГФ (спектр 31).
В отличие от приведенного примера, в спектрах лейкогранитов Букукунского рудного поля (рис. 4) неравномерно и резко понижены только концентрации легких лантаноидов (La-Gd). Таковы спектры: 1а - средне-мелкозернистых гранитов ФДИ кыринского комплекса, 1Б/1 - кварцевых порфиров-эльванов периферийной части харалгинского комплекса, 1Б - сборной пробы кварцевых порфиров центральной части рудного поля. Суммарные концентрации лантаноидов в гранитах ФДИ кы-ринского комплекса снижаются до 47%, в кварцевых порфирах-эльванах харалгин-ского - до 46 и 18% относительно клар-кового уровня в гранитах (см. табл. 1, нижние строки колонок 9, 10, 11).
Не вызывает сомнения, что резкое понижение концентраций легких лантаноидов в спектрах РЗЭ рудоносных гранитов ФДИ и кварцевых порфиров Букукунского рудного поля непосредственно связано с процессом рудообразования. В частности, это доказывается спектрами муско-
Рис. 4. Редкоземельные спектры рудоносных дифференциатов гранитных интрузий Ингода-Сохондинского района (спектры 1-31) и Агинской зоны (спектры 7,16,23, пояснения в тексте)
витовых гранитов рудоносных куполов кукульбейского комплекса соседней Агинской зоны Забайкалья [8], примыкающей с востока к Даурскому своду. Резкое понижение концентраций всех лантаноидов в мусковитовых гранитах куполов (рис. 4, 16
- Дедовогорский купол, W месторождение; 23 - купол Богов утес, Sn; 7 - купол Спокойный, W месторождение) сочетается с максимальным концентрированием в них всех гранитофильных элементов. Вынос лантаноидов, очевидно, связан с выносом в процессе мусковитизации Ca, Sr, Ba, с которыми изоморфно связаны легкие лантаноиды, а вынос тяжелых лантаноидов
- с разрушением их концентраторов -темноцветных и акцессорных минералов [11]. В Букукунском рудном поле рудо-образование сопровождалось существенным снижением концентраций Ca, Sr и в меньшей степени Ba в рудоносных мелкозернистых гранитах ФДИ и кварцевых порфирах (табл. 1, колонки 9, 10, 11) и, соответственно, прогрессирующим выносом только легких лантаноидов.
Заключение
Гранитоиды Ингода-Сохондинского района Даурского свода, подразделяемые на интрузивный кыринский гранит-грано-диоритовый (J1-J2), субвулканические да-цит-гранодиоритовый сохондинский и лей-когранитный харалгинский (J2-J3) комплексы, характеризуются отчетливой геохимической специализацией, выражающейся в повышенных относительно клар-кового уровня в гранодиоритах и гранитах концентрациях несовместимых (некогерентных) гранитофильных элементов - F, B, Li, Rb, Cs, Be, Sn, W, Mo, Pb, Ta, Th, U. Благодаря использованию при нормировании для гранодиоритов и гранитов отдельных шкал кларковых концентраций [10], впервые выявлена отчетливая геохимическая специализация дацитов (+11,8 кларка) и гранодиорит-порфиров (+14,8 кларка) ГФ Сохондинского субвулканического массива одноименного комплекса в отношении гранитофильных
редких элементов. При этом в поздних дифференциатах - дайковых телах гранит-порфиров ЗФ массива - эта специализация не усиливается, как обычно наблюдается в лейкогранитных дифференциатах гранитных интрузий, а сокращается до уровня +7,2 кларка (см. табл. 3). Принимая во внимание субвулканический характер Со-хондинского массива, снижение уровня накопления гранитофильных элементов в гранит-порфирах ЗФ очевидно объясняется усиленной дегазацией расплавов в субвулканических условиях формирования массива и потерей части некогерентных элементов в соединениях с летучими компонентами. Сравнительно высокие концентрации гранитофильных элементов в породах ГФ Сохондинского субвулкана по сравнению с вмещающими гранодиори-тами кыринского комплекса (+5,2 кларка) однозначно свидетельствуют о глубинном источнике обогащения гранитофилами исходных расплавов сохондинских дацитов-гранодиорит-порфиров. С другой стороны, практическое совпадение нормированных РЗЭ-спектров гранодиоритов и дацитов-гранодиорит-порфиров ГФ кыринского и сохондинского комплексов (см. рис. 3) подтверждают их принадлежность к единой вулканно-плутонической формации [13], означающую единство глубинного источника геохимической специализации расплавов обоих комплексов.
В изученном районе наиболее высокими концентрациями гранитофильных элементов характеризуются лейкограниты ГФ (+17,5 кларка) и фельзиты-кварцевые порфиры-гранит-порфиры ЗФ (+33,7-+44 кларков, табл. 3) Ингодинского массива редкометалльного харалгинского комплекса. Генетическая самостоятельность интрузий комплекса иллюстрируется РЗЭ-спект-ром лейкогранитов ГФ массива, существенно обогащенных редкоземельными элементами и резко дифференцированных (глубокий Еи-минимум, рис. 3). На основе элементных формул даек кварцевых пор-фиров-эльванов Букукунского рудного поля и высокого уровня накопления в них гранитофильных элементов (ИНК +39,7-
+44,8, табл. 3) установлена принадлежность даек к образованиям ЗФ харалгин-ского комплекса и генетический характер связи с ними касситеритового оруденения Букукунского месторождения. Показано, что формирование на месторождении связанного с лейкогранитами ФДИ и ЗФ молибденит- и касситерит-сульфидного ору-денения сопровождается выносом легких (Ьа-Оё) РЗЭ-элементов (рис. 4).
Непромышленный характер оруде-нения в изученном районе определяется двумя, очевидно взаимосвязанными, факторами: небольшими объемами магматических очагов интрузий рудоносного ха-ралгинского лейкогранитного комплекса и сравнительно невысоким уровнем концентрирования в его рудоносных дифферен-циатах некогерентных летучих и редких элементов, включая рудогенные ^п, W, Мо).
Выполнено при поддержке ФАНИ (НШ -3047, 2008.5, ГК№ 02.740.11.0324).
Библиографический список
1. Антипин В.С., Холлс К., Митичкин М.А., Скотт П., Кузнецов А.Н. Эльваны Корнуолла (Англия) и Южной Сибири -субвулканические аналоги субщелочных редкометалльных гранитов // Геология и геофизика, 2002, т.43, № 9, - С. 847-857.
2. Воронцов А.Е., Пампура В.Д. Новые данные о редкометалльной минерализации Букукунского рудного поля (Восточное Забайкалье) // Ежегодник-1968 Института геохимии СО АН СССР. -Иркутск, 1969. - С. 205-207.
3. Геологическая карта Читинской области. Масштаб 1:500 000 / Отв. редакторы И.Г. Рутштейн, Н.Н. Чабан. - Чита: ГГУП «Читагеолсъемка», 1997. - 23 л.
4. Геологическое строение Читинской области: Объяснит. записка к Геологической карте м-ба 1:500 000 / Отв. редакторы
И.Г. Рутштейн, Н.Н. Чабан. - Чита: ГГУП «Читагеолсъемка», 1997. - 239 с.
5. Доломанова Е.И. Оловянно-воль-фрамовые месторождения Ингодинского рудного узла и их генетические особенности. - М.: АН СССР, 1959. - 299 с.
6. Калинин А.С. Грейзены Гыр-Га-лунского интрузива // Петрография Восточной Сибири.- М.: Наука, 1965. - Том III. - С. 168-259.
7. Козлов В.Д. Геохимия и рудонос-ность гранитоидов редкометалльных провинций. - М.: Наука, 1985. - 304 с.
8. Козлов В.Д. Редкоземельные элементы как индикаторы источников рудного вещества, степени дифференциации и рудоносности интрузий редкометалльных гранитов (Восточное Забайкалье) // Геология и геофизика. - 2009. - Т. 50. - № 1. - С. 38-53.
9. Козлов В.Д., Свадковская Л.Н. Петрохимия, геохимия и рудоносность гранитоидов Центрального Забайкалья. -Новосибирск: Наука, 1977. - 251 с.
10. Овчинников Л.Н. Прикладная геохимия. - М.: Недра, 1990. - 248 с.
11. Солодов Н.А., Семенов Е.И., Бурков В.В. Геологический справочник по тяжелым литофильным редким металлам. - М.: Недра, 1987. - 438 с.
12. Справочник по геохимии / Г.В. Войткевич [и др.] - М.: Недра, 1990. -480 с.
13. Старченко В.В. Краткий очерк геологического строения Центрального Забайкалья. // Материалы по геологии и полезным ископаемым Читинской области. Вып. 1. - М.: Госгеолиздат, 1963. - С. 315.
14. Тейлор С Р., Мак-Леннан С М. Континентальная кора, ее состав и эволюция. М.: Мир, 1988. - 384 с.
15. Штейнберг Д.С. О классификации гранитоидов и гранитов // Вопросы петрологии и геохимии гранитоидов Урала. -Свердловск: УНЦ, 1975. - С. 3-10.
Рецензент кандидат геолого-минералогических наук, доцент Иркутского государственного технического университета Л.А. Филиппова
