CC BY
46
УДК 552.3:552.4
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И РУДОФОРМИРУЮЩИЕ РАСТВОРЫ СЕРЕБРО-СВИНЦОВО-ЦИНКОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЦАВ В СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ МОНГОЛИИ
Х. Гантумур1, Д. Батулзий2, Ж. Лхамсурэн3
:LithoLog LLC Улаанбаатар- 210526, п/я 46-3, Монголия
2,3Монгольский университет науки и технологий, Бага тойруу 34, Улаанбаатар-210646, п/я 654, Монголия
Цавское свинцово-цинковое месторождение парагенетически связано с магматизмом шошонит-латитовой серии, сформированной в вулкано-купольной структуре, приуроченной к выступу. Выделены главные рудные ассоциации, которые сменяются от галенит-сфалеритовой сульфидной до сульфосольной полибазит-пираргиритовой в кварц-сульфидной и карбонат-сульфидной рудной стадиях. Возраст оруденения 97-117 млн.лет по данным изотопов серы (5 34S»/„), источник соответствует магматогенно-гидротермальному раствору.
Ключевые слова: рудные ассоциации, шошонит-латитовая серия, раствор, оруденение. Библиогр. 17 назв. Ил. 4. Табл. 3.
GEOLOGICAL CHARACTERISTIC AND ORE-FORMING SOLUTION OF THE SILVER-LEAD-ZINC DEPOSIT OF TSAV IN THE NORTH-EASTERN MONGOLIA
Kh. Gantumur, D. Batulzii, J. Lkhamsuren
LithoLog LLC Ulaan Baatar, Mongolia
Mongolian University of Science and Technologies, 34 Baga Toiruu, Ulaan Baatar-210646 mailbox 654, Mongolia
Tsav silver-lead-zinc (Ag-Pb-Zn) deposit is paragenetically related to the magmatism of shoshonite-latite series, which was formed in the volcanic cupola structure within the horst. The authors distinguish main ore associations, which change from galena-sphalerite sulfide to sulfosalt polybasite-pyrargirite during quartz-sulfide and carbonate-sulfide ore stages. Ore mineral assemblages have changed from galena-sphalerite-sulfide to the polybasite-pyragirite-sulfisalts association. According to sulfur isotope data (5 34S»/o) the mineralization age is 97-117 millions years. The source corresponds to the magmatogene hydrothermal solution. Key words: ore associations, shoshonite-latite series, solution, mineralization. 17 sources. 4 figures. 3 tables
Геологическая характеристика
Ag-Pb-Zn месторождения Цав
Потенциальная рудоносность шошо-нит-латитовой серии в пределах Забайкалья оценена Л.В. Таусоном, выделившим эту серию и латитовые рудно-магма-тические системы, объединяющие породы магматической серии, постмагматические изменения и рудную минерализацию [7].
Рудно-магматические системы с шо-шонит-латитовым магматизмом в Забай-
калье объединяются мезозойской эпохой активизации с ранней юры до третичного периода. Структуры сложены эффузивными, интрузивными и дайковыми комплексами пород шошонит-латитовой серии.
Большинство структур приурочено к древним выступам в зонах пересечения разломов северо-западного и северо-восточного направлений [9]. Рудоносность шошонит-латитовой серии в пределах северо-восточной Монголии оценена Ш. Бат-жаргалом и др. [1, 2], где свинцово-цинко-
1Гантумур Х.- геолог, e-mail: [email protected]
Gantumur Kh. - geologist, e-mail: tumurgeo@yahoo. com
2Батулзий Д. - профессор кафедры геологии, e-mail: [email protected]
Batulzii D. - professor of the chair of Geology, e-mail: [email protected]
3Лхамсурэн Ж. - профессор кафедры геологии.
Lkhamsuren J. - professor of the chair of Geology.
вое, урановое и молибденовое оруденение парагенетически связано с шошонит-лати-товым магматизмом. Одним из важных обьектов является свинцово-цинковое месторождение Цав, которое ассоциирует с шошонит-латитовой серией пород, сформированных в Цавской вулкано-интрузивной купольной структуре [3].
Месторождение Цав находится в 120 км к северо-востоку от центра Восточного аймака, вблизи железнодорожной станции Баяшумэн-Борзя.
Рудоносная вулкано-купольная
структура локализуется в пределах выступа, сложенного пермскими и триасовыми гранитоидами и среднепалеозой-скими осадочными образованиями. Структура размером 16х14 км (рис. 1) образована многократными излияниями и внедрением латитовой магмы в эффузиивной, гипабиссальной и субвулканической фациях. Эффузивные породы представлены шошонитами, латитами, андезитами, тра-хидацитами, кварцевыми латитами, даци-тами, трахириолитами, игнимбритами и ультракалиевыми риолитами. По объему среди вулканитов преобладают латиты и трахидациты. Породы гипабиссальной фации представлены монцодиоритами, мон-цонитами, сиенитами и субвулканическими гранитами. Центральная часть структуры диаметром 800 м неоднократно активизировалась в результате внедрения интрузии. Она сложена гипабиссальными монцодиоритами, монцонитами, сиенитами, субвулканическими гранитами и окаймлена вулканитами, сопровождающими сиениты. Краевые части структуры окон-туриваются мелкими телами монцодио-ритов, латитов, а также дайками трахи-дацитов и латитов.
В строении вулкано-купольной структуры выделяются три цикла эффузивных излияний, в промежутке между которыми формируются породы интрузивной фации. В основании разреза отмечаются лавобрек-чии трахидацитового состава. Они залегают на лейкогранитах, риолитах и базальтах, соответствующих бимодальной серии.
В обломках лавобрекчий присутствуют миндалекаменные базальты.
Выше лавобрекчий наблюдается переслаивание лав и туфолав с прослоями туфопесчаников, дацитов и трахиандези-тов. Процесс заканчивается излиянием трахиандезитов и внедрением гипабис-сальных интрузивных тел монцодиоритов, которые имеют округлые очертания на современной поверхности. В их краевых частях обнажаются монцониты и оливи-новые монцониты, имеющие сфероидальные текстуры. Диаметр сферолоидов, которые плотно соприкасаются друг с другом, колеблется от нескольких см до 50 см. Вдоль эндоконтакта с трахиандезитами образовались интрузивные брекчиевые зоны с многочисленными обломками трахиандезитов. Размер обломков от 0.5 до 10 см. Вкрапленники в сферолоидах располагаются субпараллельно. На выветрелой поверхности сферолоидов отчетливо проявляется концентрическое скорлуповатое строение.
За монцодиоритами следовал второй цикл излияния, характеризующийся потоками латитов и трахидацитов, сопровождающихся субвулканическими аналогами латит-порфиров. Латит-порфиры в виде тел удлиненной формы размещаются среди монцодиоритов. В свою очередь латиты прорываются субвулканическими телами сиенит-порфиров. В сиенитах встречаются многочисленные ксенолиты латитов. Латиты и сиенит-порфиры развиты в узкой зоне вокруг монцодиоритов. Соотношение латитов второго цикла с эффузивами первого цикла определяется по данным бурения. Они имеют разнонаправленную флюидальность и различные ассоциации порфировых вкрапленников. Далее по дуговым разломам изливались вулканиты третьего цикла, характеризующиеся пестрым составом. Излияние началось с потоков шошонитов мощностью 25-30 м. В разрезе третьего цикла преобладают кластолавы, лавы кварцевых латитов с прослоями латитов, трахидацитов, высококалиевых риолитов и игнимбритов. Последним внедрилось тело гранитов размером 100х100 м. В пределах
структуры наблюдаются многочисленные дайки субмеридионального простирания. Они по составу отвечают монцонитам, ла-титам, гранит-порфирам и риолитам [4].
Магматические породы характеризуются довольно высокими содержаниями F, Ba, Rb, ^ Sr, U, La, Ce, Zr, подобно аналогичным породам шошонит-латито-вой серии в Забайкалье [9]. За исключением вулканитов первого цикла для большинства разновидностей пород Цавской вулкано-купольной структуры характерны
высокие содержания бария. Монцонитои-дам и гранит-порфирам свойственен меньший уровень содержаний бария в отличие от вулканитов. В ультракалиевых риолитах содержание бария колеблется от 1100 до 1022 ppm, что значительно выше, чем в трахириолитах. Содержание рубидия находится в диапазоне 80.4-154 ppm, при этом в монцонитоидах оно составляет от 64 до 154 ррт, а в кислых вулканитах - 26-211 ppm. Максимальная концентрация Rb определена в калиевых риолитах, где она
Рис. 1. Геологическая карта месторождения Цав:
1 - четвертичные отложения; 2-7 - нижний мел, вулканиты шошонит-латитовой серии (К]2):
2 - дайки диоритов и монцодиоритов, 3 - гранит-порфиры, 4 - сиениты, 5 - монцодиориты, 6 - латиты и кварцевые латиты с игнимбритом, 7 - кластолавы и туфолавы среднего состава; 8 - граниты раннего мезозоя; 9 - граниты позднего палеозоя; 10 - метаморфические породы неопротерозоя; 11 - разломы; 12 - рудные тела и их номера
составляет 784-822 ррт при содержаниях калия 10.35-11.63%. В монцонитоидах иттрий варьирует в пределах 46.8-47.3 ppm, а его содержание в 28.5 ррт является средним для других пород Цавской вулкано-купольной структуры. Несколько повышенные концентрации тантала (4.2 ppm) и ниобия (40.8-62.6 ppm) установлены в латитах и трахидацитах последнего цикла излияний. Установлены также широкие вариации циркония: в латитах 458 ррт, кварцевых латитах - 540.6 ppm, сиенитах - 448 ppm и риолитах - 64.5 ppm. Свинец преимущественно концентрируется в кислых породах серии, по сравнению с разновидностями пород основного состава.
Гидротермально-метасоматические
изменения пород и оруденение
В пределах Цавского месторождения установлены дорудные кварц-турмалин-магнетитовые, рудные пропилитовые, ар-гиллизитовые и пострудные кальцит-флюоритовые гидротермально-метасома-тические изменения. Дорудные ассоциации встречаются в виде тонких прожилков и вкрапленников, часто раздроблены и сцементированы рудными ассоциациями. Пропилитизацией затронуты в той или иной мере все породы вулкано-купольной структуры, но наиболее интенсивные изменения проявлены в центральной части структуры среди монцодиоритов, гранит-порфиров и вулканитов первого и второго циклов излияний. Центральной части свойственны зоны повышенной проницаемости, фиксирующиеся последовательным внедрением магматических тел и процессами постмагматических изменений.
Субпараллельные зоны разломов ориентированы в северо-западном направлении. Пропилитизированные породы представлены эпидот-хлорит-карбонат-се-рицитовой ассоциацией с пиритом. В околорудной зоне вмещающие породы изменены почти полностью до хлорит-эпи-дотовой ассоциации и сменяются серицит-смектит-пиритовыми образованиями (бе-резитовые изменения). Ширина зоны
околорудных изменений колеблется от 0,8 до 3,0 м.
Аргиллизация проявлена во внеш-ных зонах пропилитизации и обрамляет ее. При этом краевые рудные тела в пределах месторождения контролируются зоной аргиллизации. Самые западные тела находятся в высоких частях рельефа, а восточные - в пониженных. Зона аргиллизации характеризуется ассоциацией: иллит-смек-тит-Mn-клинохлор-гидрогëтит. В околорудной зоне развита кварц-клинохлор-смектитовая ассоциация, переходящая в кварц-каолинит-смектитовую. Рудные тела представлены кварц-(карбонат)-галенит-сфалеритовыми и карбонат-галенит-сфале-ритовыми жилами. Кварц-галенит-сфале-ритовые рудные тела локализуются в зонах пропилитизации, которые проявлены в центральной части структуры. Рудные жилы ориентированы в северо-западном направлении и падают к северо-востоку и востоку под углами 80-90°. Содержание Pb в руде в среднем составляет 7.21%, Zn -3.42%, ^ - 0.23%, Ag - 141ppm. Карбонат-свинец-цинковые рудные тела залегают среди метасоматически аргиллизиро-ванных пород. В руде этой стадии среднее содержание Pb - 3.61%, Zn - 2.66%, ^ -0.08%, Ag - 372 ppm [12].
В процессе рудообразования в Цав-ской структуре выделено две стадии: кварц-карбонат-свинец-цинковая и карбонат-свинец-цинковая [1, 2]. В первой рудной стадии выделяются: ранняя кварц-арсенопирит-пиритовая, главная кварц-халькопирит-галенит-сфалеритовая и поздняя кварц-карбонат-блеклорудно-халько-пирит-галенитовая парагенетические ассоциации. Минеральные ассоциации этой стадии связаны с прожилковыми и про-жилково-жильными рудными телами и имеют вкрапленные и полосчатые текстуры.
Руды ранней кварц-арсенопирит-пи-ритовой ассоциации встречаются в краевых частях рудных тел в виде прожилков и агрегатных скоплений. Пирит и арсенопи-рит являются главными рудными минералами и ассоциируют с пирротином, марка-
зитом, молибденитом, касситеритом и шеелитом. Пириты этой ассоциации средне-зернистые идиоморфно кубические, но часто катаклазированы и замещены последующими ассоциациями. В них включены чещуйки гематита и игольчатые кристаллы рутила. Халькопирит встреча-ется в виде зерен неправильной формы, которые иногда содержат тонкие звезд-чатые и крестообразные включения сфа-лерита. Пирротин представлен тонкой вкрапленностью и зернами удлиненной формы. Руды этой ассоциации замещены последующими ассоциациями и составля-ют малый обьем в рудных телах.
Кварц-халькопирит-галенит-сфалери-товые минеральные ассоциации считаются продуктивными. Главными рудными минералами этой ассоциации являются сфалерит и галенит. Сфалерит имеет идиоморф-ные формы, темную окраску и по составу соответствует мартиту. В нем сохранены эмульсионные вкрапленники халькопирита, пирротина и станина. В сфалерите отмечаются включения зерен золота и серебра, соответствующие электруму и аргентиту. Зерна галенита и пирита этой ассоциации встречаются в виде самостоятельных индивидов и прорастаний в кварце, карбонате и сфалерите. Халькопирит встречается между зернами галенита и сфалерита, а также в виде эмульсионных включений в сфалерите (рис. 2.). Пирит этой ассоциации отличается от раннего, присутствующего в виде реликтовых зерен скелетной неправильной формы, также и от позднего, развитого по метакристаллам более крупных размеров, с зональностью и насыщенностью округлыми включениями сфалерита. Зерна сфалерита и галенита имеют ровные границы. Иногда среди сфалерита встречаются микроскопические включения золота округлой и удлиненной формы, часто приуроченные к границе сфалерита с реликтовыми зернами пирита ранней ассоциации. В жилах появляются и карбонаты, по составу отвечающие олиго-нитам. В кварц-карбонат-блеклорудно-халькопирит-галенитовой ассоциации преобладают галенит и халькопирит, и в них
содержатся мелкие зерна висмутина, гале-но-висмутина, матильдита и золота. Она накладывается на предыдущую ассоциацию. Галенит представлен мономинеральными агрегатами, сложенными крупными кристаллами. Халькопирит и блеклая руда образуются после отложения галенита. Состав блеклой руды соответствует тетраэдриту ^е - 1.07%, Си - 29.26%, Лб -0.64%, Zn - 5.28%, Л§ - 3.94%, Sb - 28.7%, РЬ - 0.39%, S - 24.29%). Границы между зернами галенита и халькопирита ровные. Сфалерит второй ассоциации часто раздроблен и цементируется халькопиритом и галенитом этой ассоциации. В халькопиритах микрозондовым анализом выявлены включения золота, соответствующие электруму.
Рис. 2. Соотношение минералов из кварц-халькоп ирит-галенит-сфалеритовой рудной ассоциации.
Зерна золота (К1) между зернами сфалерита и халькопирита (Cp).
Эмульсионные вкрапленники халькопирита (Cp) в сфалерите и прорастания
галенита (Gn) в сфалерите
Руды карбонат-сульфидной стадии формировались среди зон аргиллизации и образуют самостоятельные тела, а также накладывается на более раннюю кварц-сульфидную рудную стадию. В карбонат-сульфидной стадии выделяются: карбонат-сфалерит-галенитовая и криптокварц-карбонат-сульфоантимонидная ассоциации [1,2].
Типоморфными минералами карбо-нат-сфалерит-галенитовой ассоциации являются сфалерит, галенит, марказит и
халькопирит. Карбонат в рудных жилах представлен родохрозитом (MnO=6.99-11.3%, Fe20з=7.70-8.06%), кварц и кальцит присутствуют в подчиненном количестве. В карбонатных жилах встречаются идиоморфные выделения галенита, прозрачного сфалерита (рис. 3,А), прожилки и просечки игольчатых и радиальнолучис-тых марказитов и арсенопиритов. В прожилках также отмечается галенит. Эта ассоциация руд встречается в виде сим-метрично-крустификационной и кокардо-вой зон, а также в жилах. Сфалерит олив-ково-зеленый и представлен клейофаном с повышенными содержаниями серебра.
Рис. 3. Соотношение минералов из карбонат-галенит-сфалеритовой рудной ассоциации: А - идиоморфные галениты; сфалериты и пириты в родохрозите; Б -включения зерен тетраэдрита и полибазита в галените
Карбонатные ассоциации находятся в основной массе брекчированных руд предыдущей стадии минерализации. Марказит и арсенопирит отличаются игольчатой
формой, а халькопирит срастается с суль-фосолями. Полибазит и тетраэдритовые срастания устанавливаются [12] в идио-морфных крупных зернах галенита (рис. 3,Б).
Сульфоантимониды в карбонат-суль-фосольной ассоциации представлены гри-нокитом, полибазитом, пираргиритом в виде включений в галените, халькопирите и родохрозите. Кроме того определены киноварь и серебро. В большинстве случаев они выполняют пустоты брекчиро-ванных пород и руд и интенсивно корродируют и замещают ранние образования галенита и сфалерита.
Широко развиты криптокварц-сере-бро-сульфоантимонидные прожилки. Незначительное количество дисперсных сульфидов окрашивает кварц в серые, темно-серые и черные тона. Из суль-фоантимонидов серебра наиболее широким развитием пользуется полибазит. Зерна полибазита неправильной, реже каплеобразной формы образуют тесные срастания с халькопиритом, а иногда встречаются секущие мономинеральные прожилки. Часто полибазит заполняет трещины спайности в галените, при этом образуются тонкие ступенчатые просечки.
В конце этой стадии образовались прожилки кальцита с включениями серебра. Размер зерен серебра меняется от 4.5х1.2 до 2.0х1.0 мм. В руде карбонат-сульфантимонидовой ассоциации содержание серебра составляет в среднем 0.5%. Кальцитовые и флюоритовые прожилки образовались в пострудную стадию. В них наиболее распространен кальцит, а флюо-ритовые прожилки отмечены только в одной рудной жиле.
Гипергенные изменения рудных минералов фиксируются до глубины 100200 м от современной поверхности и представлены преимущественно ярко-зеленоватыми ярозитом и смитсонитом, скородитом и пироморфитом.
На основе анализа рудной ассоциации можно заключить, что руды первой стадии характеризуются широким развитием жильного кварца и в меньшей мере кар-
боната, а руды второй стадии - родохрозита. При формировании руды наблюдается последовательная смена от сульфидной до сульфоантимонидной стадии. Особенности рудных ассоциаций при формировании Л§-РЬ^п Цавского месторождения отражены в табл. 1.
Рудообразующие растворы серебро-свинец-цинкового месторождения Цав
Включения из дорудной и рудной ассоциаций характеризуются газово-жидки-
ми фазами. Газовые фазы занимают 1027% в объёме включений. Дорудные жилы представлены кварц-турмалин-эпидото-выми ассоциациями. Турмалин - прозрачный, зеленоватый, игольчатый размером 0.5х0.08-0.1х0.025 мм, имеет зональное строение. В центральной зоне определены мелкие включения размером 0.025 х 0.026 мм, в которых газовые фазы составляют 15-17%. Температура гомогенизации их Тг=330-3350С. Форма включений в пред-рудных кварцах, ассоциирующих с турма-
Таблица 1
Особенности рудных ассоциаций в рудоформировании Ag-Pb-Zn месторождения Цав [12]
Рудные стадии Кварц-сульфидная Карбонат-сульфидная
Ассоциации рудных минералов Кварц-пирит-арсено-пиритовая Кварц-халькопирит-гале-нит-сфале-ритовая Кварц-халькопирит-галенит-блеклорудная Карбонат-сфалерит-галенитовая Криптокварц-карбонат-сульфоанти-монидная
Главные минералы Пирит, ар-сенопирит, пирротин Галенит, сфалерит, халькопирит Галенит, сфалерит, халькопирит, блеклая руда Галенит, сфалерит Полибазит, пираргирит
Второстепенные минералы Марказит, кобальтин, молибденит, кассите- рит,шеелит Электрум, пирит Висмут, висмутин, матильдит, станин Полибазит, тетраэдрит Буланжерит, киноварь
Жильные минералы Кварц Кварц, олигонит Кварц, олигонит, родохрозит Родохрозит Криптокварц, карбонат
Минеральный состав рудных ассоциаций Арсено-пирит Мартит Сфалерит Клейофан Гринокит
Галенит Галеновис-мутин Галенит-висмутин Висмут
Золото Электрум, тетраэдрит Фрейбер- гит, полибазит Полибазит, аргентит, пираргирит, серебро
Типы изменения Пропилитизация: эпидот, Fe-хлорит, серицит, иллит, карбонат Аргиллизация: серицит, Мп-хлорит, смектит, иллит, каолин
Рудные текстуры Порфировые, прожилковые, порфирово-прожилковые, массивные, сетчатые Кокардовые, колломорф-ные, брекчиевые, крусти-фикационные
Главные металлы РЬ, Zn, Си, Ли РЬ, Zn, Си, А& В1 РЬ, Zn, А& Sb, ЛБ Л§, Sb, Ив
лином, изометричная или овальная, размеры их 0.05x0.03 мм - 0.03x0.03 мм, а температура гомогенизации колеблется в пределах Тг=330-3000С. Кварц из кварц-арсенопирит-пиритовой ранней ассоциации первой рудной стадии гипидиоморф-ный со слабовыраженной зональностью. Кварц этой ассоциации часто деформирован и в пределах одного зерна наблюдается волнистое угасание. Температура гомогенизации двухфазовых жидководных включений Тг=280-2400С. Кварц главной кварц-галенит-сфалерит-халькопиритовой ассоциации идиоморфный и имеет зональное строение. Зоны роста во внешней части обособлены более четко, чем в центральной. Газово-жидкие включения расположены вдоль зон роста, формы их удлиненные, а содержание газовой фазы в них составляет 14-20%. Температуры их гомогенизации Тг=196-2170С первой и второй рудной стадий. Во включениях центральной части зерен кварца температура замерзания колеблется в пределах Те =(-1.6) - (-1.9). При этом количество соли №С1 составляет 2.63-3.12% в составе жидких фаз. Температура гомогенизации включений наружной зоны Тг=196-2170С, и количество соли в них наиболее высокое - №С1=6.38-8.15%.
Кварц из кварц-карбонат-халькопи-рит-галенит-блеклорудной ассоциации отличается четкой границей. В нем включения изометричной и овально-удлиненной формы размещены линейно по зонам роста кварца. Размер их от 0.04 до 0.08 мм, иногда достигает 0.5-0.3 мм по длиной оси. Газовые фазы во включениях занимают 1620% объема. Температура гомогенизации Тг=2 1 0-2300С, температура замерзания Те=-1.2- 1,70 и содержание солей в них составляет 1.98-2.79%. Включения в центральной зоне кварца имеют изометричные и удлиненные формы размером 0.06-0.04 мм и размещены беспорядочно. Температура гомогенизации Тг=2200С, температура замерзания Те= -2.20, и содержание солей составляет 3.60%.
Из второй карбонат-сфалерит-гале-нитовой рудной стадии в клейофане изу-
чены флюидные включения. Клейофан идиоморфен и встречается в виде отдельных кристаллов и агрегатов. Включения в них расположены вдоль зоны роста и размер их колеблется от 0.04х0.04 мм до 0,06х0,04 мм. Температура гомогенизации находится в интервале Тг=112-2100С [12]. В флюоритах из пострудной стадии измерены температуры 110-1400С [12]. Температурные данные проведены в табл. 2.
Таблица 2 Температуры гомогенизации газово-жидких включений в рудных ассоциациях
Хроматографическим анализом в жидкой фазе определены вода - 76.79280.047%, этан - 1.363-0.799%, метан -3.914-2.299%, сероводород - 0.137-0.206%, аргон - 0.836%-0.594%, углекислый газ -16.957-16.055% [12]. Это свидетельствует о том, что рудные растворы по составу отвечают H2O-CO2-NaCl системе.
По данным изучения флюидных включений можно заключить, что доруд-ные гидротермальные изменения формировались при температуре 260-3300С, кварц-сульфидные рудные ассоциации в интервале 210-2540С, а карбонатно-суль-фидные - в диапазоне 112-2100С. Согласно приведенным выше данным рудные ассоциации характеризуются следующими особенностями. Руды, сформировавшиеся в течение двух стадии, характеризуются
Рудные Жильные Тг Tе №С1
ассоциации минералы (0С) (UC) (%)
Кварц-арсе- кварц 3300
нопирит-пи-
ритовая
Кварц-сфалерит-гале- кварц 21702540 -1.2 -4.60 1.93.6
нит-халько- сфале- 23 002540
пиритовая рит
Кварц-сфалерит-гале- кварц 21002300 -2.2 -1.2 2.67.2
нит-тетра-
эдритовая
Карбонат- клейо- 1120-
сфалерит- фан 2100
галенитовая
отличительными текстурами, свойственными различным стадиям: порфировые, прожилково-порфировые, прожилковые для первой и колломорфные, крустифика-ционные, кокардовые и брекчиевые текстуры для второй стадии.
При этом руды меняются от галенит-мартит-халькопирит-арсенопирит-пирито-вой до галенит-галеновисмутин-клейофан-гринокитовой ассоциации. С первой ассоциацией связано золото, а с второй -электрум, фрейбергит, полибазит. Руды формировались в широком диапазоне температур 112-3300С, при этом в рудном растворе концентрации солей незначительные.
Судя по взаимоотношениям, породы шошонит-латитовой серии формировались
data-point error ellipses are 2g
2081
Pb
204,
Pb
17,8 206
Pb/204Pb
data-point error ellipses are 2g
207
Pb
204
Pb
17,8 206
Pb/204Pb
Рис. 4. Изохроны по 208РЬ/04РЬ -206Pb/04Pb и
207РЬ/04РЬ- 206РЬ/04РЬ. Разные свинцовые изотопы дают близкие возраста в интервале 95.4-120.4 млн лет
после базальтоидов бимодальной серии, которые имеют датировки 109-120 млн лет [10]. Возраст 98-110 млн лет получен по галениту K-Ar методом в лаборатории Японии по проекту JICA [17]. Новые данные по возрасту процесса рудообразова-ния и изотопные соотношения (5 34S%0) серы в пирите, галените и сфалерите получены в изотопной лаборатории в Горном Институте Фрайберга (рис. 4). Определенный по изотопным соотношениям 206Pb/204Pb - 207Pb/204Pb и 208Pb/204Pb -Pb/Pb возраст по галениту, сфалериту и пириту близок между собой и составляет 95.4-120.4 млн. лет [15] Соотношения
и
207Pb/204Pb-206Pb/204Pb
208Pb/204Pb
206™ /204т,. с
РЬ/ РЬ свидетельствуют об их магма-тогенном источнике, расположенном в нижней коре [11].
В галените, сфалерите и пирите значение изотопов серы (5 348%0) колеблется в пределах 2.8-5.0 (табл. 3). Это вполне соответствует источнику магматического происхождения. Полученные изотопные соотношения по минералам пирит-галенит-сфалерит 6.066:6.353:4.038 показывают галенит-сфалеритовое фракционирование в процессах формирования руд [12].
Таблица 3
Изотопы серы (5 348%„) в некоторых минеральных ассоциациях [15]
N п/п Руд. тело Минеральные ассоциации Анализированные минералы (8 S%„)
1 VI Кв-хал-гал-сф Галенит 2.8
2 IV Кв-тетр-хал-гал Галенит 3.2
3 VIII Кар-сф-гал Галенит 3.2
4 VIII Кар-сф-гал Сфалерит 5.0
5 IV Кв-хал-гал-сф Сфалерит 4.5
6 VI Кв-пир-арспир Пирит 3.7
Обсуждение результатов о процессах рудообразования
В пределах северо-восточной Монголии широко развито эпитермальное
оруденение, как урановое, так и флюори-товое. При этом Ag-Pb-Zn месторождения встречаются совместо с флюорит-урановыми месторождениями в пределах вулканических структур, представленных комплексом сближенных вулканических кальдер. Примером служит структура ДВТС (Дорнодская вулкано-тектоническая структура), выделенная Мироновым Ю.Б. и др. [6] в северо-восточной Монголии. ДВТС объединяет несколько пространственно сближенных вулканов: Эрхтийн, Улаан-ский, Мардайнгольский и др.
Урановые месторождения Мардай и Дорнод выявлены в кальдерах Мардайгол и Улаанская, а Мухарское в Улаанской. Улаанское месторождение представлено брекчиевыми трубами [5], а Мухарское, как и Цавское, является жильным. На всех этих месторождениях проявлены пропи-литовые и аргиллизитовые изменения и характерны галенит-сфалеритовые ассоциации с меньшим содержанием пирита, халькопирита, арсенопирита, совместно с флюоритом, кварцем и карбонатом. В Забайкалье такие же типы минерализации распространены в пределах вулканических сооружений. Б.П. Саниным и Л.Д. Зориной [8] выделены формационные типы вулканогенно-гидротермальных Pb-Zn месторождений Забайкалья и изучены составы рудообразующих растворов.
В последнее время исследователи, изучавшие эпитермальные месторождения Тихоокеанского пояса, заметили, что Ag-Pb-Zn находятся совместно с высоко- и низко сульфидными эпитермальными месторождениями. Было установлено, что минеральные ассоциации Ag-Au-Pb-Zn по условиям формирования принадлежит к низкотемпературным образованиям. При этом были выделены средне-сульфидные эпитермальные (intermediate sulfidation) типы [14, 16]. По температурным особенностям газово-жидких включений руды формировались в интервале температур от 112 до 3300С. О формировании руд при низких температурах свидетельствуют отложения карбонатов в первой стадии рудной ассоциации. С этим согласуются
карбонат-сульфидные и криптокварц-сульфосольные рудные ассоциации и их текстурные особенности. Изотопы серы показывают, что руды формировались из магматогенно-гидротермального источника. На основе вышеприведенных данных свинцово-цинковое месторождение Цав относится к среднесульфидному эпитермальному типу месторождений, что согласуется с общим типом минерализации позднемезозойского Восточно-Монгольского вулканического пояса.
Исследования проведены при финансовой поддержке РФФИ: грант Монг-а 08-0590213.
Библиографический список
1. Батжаргал Ш., ЛxамсYрэн Ж., Чулуун О. Вещественная характеристика и последовательность оруденения Цавского месторождения // Вопросы геологии и полезных ископаемых Центральной и Восточной Монголии. - 1987. - С. 51-53.
2. Батжаргал Ш., Балжинням В., Батулзий Д. и др. Вещественный состав и зональность оруденения Цавского месторождения // Научные труды минералогического музея. - 1991. - N10. - С. 45-54.
3. Батжаргал Ш., Семинский Ж.В., Корж В.В. и др. Цавская вулкано-интру-зивная купольная структура Восточной Монголии // Вопросы геологии и металлогении Монголии и сопредельных территорий. - Иркутск, 1989. - С. 53-54.
4. Батулзий Д. Петрология и геохимия латитовой серии пород в северовосточной Монголии (на примере Цав-ского месторождения): автореф. дис. ... канд. геол.-минералог. наук. - Улаан-баатар, 1996. - 28 с.
5. Киселов В.А., Губкин В.Н., Соловьев Н.С. Новый тип полиметаллических месторждений Восточной Монголии // Геология рудных месторождений. - 1986. - N 3. - С. 94-99.
6. Миронов Ю.Б. и др. Особенности геологического строения и рудоносности Дорнодской вулкано-тектонической струк-
туры // Геология и геофизика. - 1989. - С. 22-31.
7. Таусон Л.В., Антипин В.С., Захаров М.Н., Зубков В.С. // Геохимия мезозойских латитов Забайкалья. - Новосибирск: Наука, 1984. - 215 с.
8. Санин Б.П., Зорина Л.Д. Формации свинцово-цинковых месторождений Восточного Забайкалья. - М.: Наука, 1980. -184 с.
9. Семинский Ж.В. Вулканизм и гидротермальное оруденение в активизированных областях. - М.: Недра, 1980.-139с.
10. Фрих-Хар Д.И., Лучицкая А.И. Позднемезозойские вулканиты и связанные с ними гипабиссальные интрузивы Монголии. - М.: Наука, 1978. - 168 с.
11. Allegre C.G., Lewin E., Durpe B. A coherent crust mantle model for the U-Th-Pb isotopic system // Chem. Geol., - 1988. -N70. - P. 211-234.
12. Gantumur Kh. Geological characteristics and genesis of the Tsav Ag-Pb-Zn deposit, Eastern Mongolia // Summary of the Ph D thesis. -Ulaanbaatar, 2005. - 21 p.
13. Coleman M.L. Sulphur isotopes in petrology // J.Geol. Soc. Lond. - 1977. -N133. - P. 593-608.
14. Leach T.M., Corbert G.J. Porphyry related carbonate base metal gold system in the southwest Pacific. in Rogerson, R., ed., PNG // Geology, Exploration and Mining Conference, proceedings: Perkville, Victoria, Australian Institute of Mining and Metallurgy. - 1994. - P. 84-91.
15. Lhamsuren J., Batjagral Sh. Temperature conditions of mineral formation of polyme- tallic deposit Tsav in NE Mongolia // Abst. Int.symp. on fluid inclusion in gold deposit research and prospecting. - 1992. - Beijing. - P. 57-58.
16. Sillitoe R.H., Hedenquist JW. Linkages between volcanotectonic settings, ore fluid compositions, and epithermal precious-metal deposits // Society of eco. geol.and geo. soc. - 10. - 2003. - P.285-313.
17. Report on JICA // The mineral explora- tion in the Uudam tal area Mongolian Peoples Republic. - 1992. - N4647. - 145c.
Рецензент доктор геолого-минералогических наук, профессор Монгольского университета науки и технологий О. Гэрэл
