CC BY
41
УДК 552.321.6:553.08
КУЛИБИНСКИЙ И НИЖНЕДЕРБИНСКИЙ КОМПЛЕКСЫ:
ОБЩНОСТЬ ПЕТРОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИХ ЧЕРТ (СЕВЕРО-ЗАПАД ВОСТОЧНОГО САЯНА)
А.Н. Юричев
Томский государственный университет E-mail: [email protected]
Исследованы петролого-геохимические особенности кулибинского и нижнедербинского мафит-ультрамафитовых комплексов северо-западной части Восточного Саяна. Показан их петрографический и минералогический состав, рудная минерализация, петрохимические и геохимические черты. Полученные данные позволили установить большое сходство сравниваемых комплексов и предположить высокую перспективность обнаружения в ихультрамафитовых сериях Pt-Cu-Ni оруденения.
Ключевые слова:
Мафит-ультрамафитовые массивы, петрография, петрохимия, геохимия, рудная минерализация.
Key words:
Mafic-ultramafic massifs, petrography, petrochemistry, geochemistry, ore mineralization.
Введение
В последнее десятилетие стали появляться новые данные по И-Си-М оруденению, связанному с различными типами ультрамафит-мафитовых формаций разновозрастных подвижных поясов Центральной и Юго-Восточной Азии, охватывающих обширную территорию Южной Сибири, Казахстана, Монголии и Северного Китая [1-9], что представляет как большой научный, так и практический интерес. На территории Дербинской и Канской глыб Восточного Саяна, рис. 1, при проведении ранее геолого-съемочных (ГСР) и прогнозно-металлогенических работ были выявлены многочисленные тела ультрамафитовых и мафит-ультра-мафитовых интрузий, в которых неоднократно отмечалась рудная минерализация меди, никеля и благородных металлов [2, 7, 10]. В 1960-1973 гг. в результате тематических исследований И.В. Воло-хова и В.М. Иванова [11], ГСР масштаба 1:50000 под руководством А.Н. Смагина дифференцированные перидотит-пироксенит-габбровые интрузивные тела, выявленные в пределах Дербинской глыбы, были сведены в нижнедербинский комплекс, объединяющий Аштатский, Азертак-ский, Нижнедербинский, Бурлакский, Медвежий, Конжульский и Тубильский массивы. Массивы подобной формационной принадлежности на Канской глыбе в результате ГСР масштаба 1:50000 в 60—80-е гг. прошлого века выделены в кулибин-ский комплекс, который в настоящее время наиболее детально изучен на примере Кунгусского и Ку-лижинского массивов [12, 13]. В результате последних исследований авторами неоднократно отмечалось сходство мафит-ультрамафитовых массивов кулибинского и нижнедербинского комплексов.
Структурная позиция, генезис и металлогени-ческая специализация обоих комплексов, выделяемых в ранг весьма перспективных на обнаружение промышленных концентраций Си, N1 и Сг [2], остаются дискуссионными до настоящего времени.
Целью настоящего исследования является доказательство существенного сходства мафит-ульт-
рамафитовых массивов кулибинского и нижнедербинского комплексов путем сравнения их петроло-го-геохимических характеристик.
Рис. 1. Положение Канской и Дербинской глыб в структурах юго-западного обрамления Сибирской платформы: I, II - выступы кристаллического фундамента платформы: I - Ангаро-Канский, II - Присаянский; Ш~У -докембрийские структуры складчатого обрамления: III - Канский, IV - Арзыбейский, V - Дербинский блоки; разломы (цифры в кружках): 1 - Главный Восточносаянский, 2 - Канско-Агульский
Краткая геологическая характеристика исследуемых комплексов
Кулибинский комплекс (Р^ по [3]) представлен дифференцированными и расслоенными массивами и телами размером до 5,5 км2, которые локализованы в Канской глыбе в долинах рр. Кулиба, Кулижа, Мал. Агул, Кунгусс и на водораздельных хребтах между ними [7]. Они залегают в окружении интенсивно дисло-
цированных позднеархейских (?) - раннепротерозойских амфиболито-гнейсовых пород караганской серии, представленной амфиболитами, плагиоклаз-амфиболитовыми сланцами, биотитовыми и двуслюдяными гнейсами с прослоями мраморов и кварцитов. Массивы комплекса характеризуются на современном денудационном срезе преимущественно габброидным составом (роговообманковые габбро, габбро-нориты, нориты и габбро-порфириты) при подчиненной роли ультрамафитов (лерцолиты, вер-литы, роговообманковые вебстериты, клинопирок-сениты и горнблендиты) [13]. Установленные аэромагнитные аномалии на исследуемой территории (по данным А.Н. Смагина, 2008 г.), очевидно, указывают на наличие значительных по объему пластин перидотитов в основании массивов комплекса и их практически полную сохранность в результате слабого современного эрозионного среза последних.
Нижнедербинский комплекс (К3 по [11], О1 по [14]) представлен дифференцированными и расслоенными мафит-ультрамафитовыми интрузивами размером до 16 км2, которые размещаются в Дербинской глыбе в виде широтного пояса, протягивающегося примерно на 40 км от левобережья р. Кижарт на западе до правобережья р. Конжул на востоке. Плутоны залегают в окружении интенсивно дислоцированных раннепротерозойских метаморфических образований дербинской и урман-ской свит, которые представлены, главным образом, кристаллическими сланцами и мраморизован-ными известняками [10]. Анализ тектонической обстановки показал, что массивы зажаты в серии тектонических пластин, разбитых поперечными сбросами и взбросами, по которым смещены целые блоки. Это явление отчетливо проявлено в различной величине эрозионного среза интрузивных тел и их блокировке [11]. Они характеризуются многообразием петрографических вариаций пород, в составе которых может быть выделено две группы: ультра-мафитов (лерцолиты, верлиты, вебстериты, клино-пироксениты, горнблендиты) и габброидов (лейко-кратовые габбро-нориты, оливиновые габбро, габ-
бро) [15]. Среди данных пород на современном денудационном срезе наиболее широкое развитие обнаруживают клинопироксениты, слагающие около половины площади выходов; на долю габброидов приходится около трети этой площади, остальное занимают оставшиеся перидотиты.
Петрографо-минералогическая
характеристика пород
Кулибинский комплекс представлен двумя основными контрастными сериями пород — ультраос-новными и основными ультрамафитами, а также габброидами при подчиненной роли первых. Среди ультрамафитов установлены лерцолиты (СРх~60, ОРх~15, 01~30 %), верлиты (01~45, СРх~40...45, НЬ~10 %), роговообманковые перидотиты (НЬ~45, 01~25, ОРх~20, СРх~10 %), роговообманковые вебстериты (0Рх~20, СРх~40,
НЬ~40 %), роговообманковые клинопироксениты (СРх~60, НЬ~35, Р1~5 %), пироксеновые горнблендиты (НЬ~65...90; СРх~10...25 %) и горнблендиты (ИЪ~70...85, СРх~10.15, Р1~5.10 %). Структура пород панидиоморфная, гипидиоморфная и пой-килитовая. По химическому составу оливин соответствует хризолиту (Еа=16...19 %), ортопироксен — бронзиту (Еп=80...82,5, р8=15.17, Wo=1...2 %), клинопироксен — диопсиду и железистому диопси-ду (Еп=41...48, р8=5.10,5, Wo=46...50 %), а также субкальциевому авгиту (Еп=48...52, Р'8=14.16, Wo=27,5...29 %), табл. 1—3, плагиоклаз, по координатам двойниковой оси — лабрадору № 57—61. Габ-броиды представлены роговообманковыми норита-ми (ИЪ~35...50, 0Рх~5...10, Р1~40...60 %), роговообманковыми габбро-норитами (НЬ~35...40, СРх+ОРх~5.15, Р1~45...50 %) и роговообманковыми габбро (НЬ~30...90, СРх до 10, Р1~10...60 %). Структура пород порфировидная, габбро-офито-вая, гипидиоморфная и пойкилитовая. По химическому составу клинопироксен соответствует суб-кальциевому авгиту (Еп=48...49, р8=13.16,5, Wo=28,5...29 %), табл. 3, плагиоклаз, по углу симметричного погасания, — лабрадору № 55—57.
Таблица 1. Химический состав оливина в ультрамафитах нижнедербинского и кулибинского комплексов, мас. %
Комплекс Кулибинский Нижнедербинский
Порода Лерцолит Верлит Верлит
Образец 43-1-1 43-1-2 43-1-3 905-2-1 905-2-2 905-3-2 905-5-1 3/1 7/1 7/2 7/5
SiO2 38,35 38,71 38,70 39,26 39,04 38,81 39,25 39,82 39,95 40,06 38,98
MgO 42,59 43,29 43,45 44,27 44,98 43,75 43,64 45,43 45,91 45,52 41,73
MnO 0,22 0,38 0,36 0,30 0,26 0,41 0,36 0,14 0,11 0,12 0,15
FeOtot 18,02 16,85 17,13 15,73 15,49 16,18 15,85 14,54 13,65 13,95 19,12
CoO 0,15 0,08 0,14 0,17 0,16 0,13 0,34 - - - -
NiO 0,11 0,46 0,12 0,12 0,05 0,22 0,25 0,15 0,05 0,12 0,08
Сумма 99,43 99,78 99,9 99,84 99,98 99,51 99,69 100,08 99,66 99,77 100,06
Fa, мол. % 19,2 18,7 18,5 16,9 16,2 17,6 17,3 15,24 14,31 14,67 20,44
Примечание: здесь и далее анализы минералов из пород нижнедербинского комплекса выполнены в ОИГГиМ СО РАН (г. Новосибирск) на микроанализаторе Camebax-Micro оператором О.С. Хмельниковой [16]; из пород кулибинского комплекса - на электронном сканирующем микроскопе «Tescan Vega IIXMU», оборудованном энергодисперсионным спектрометром (с полупроводниковым Si (Li) детектором INCA x-sight) INCA Energy 450 и волнодисперсионным спектрометром INCA Wave 700 в ИЭМ РАН (г. Черноголовка) оператором А.Н. Некрасовым. Fa - содержание фаялитовой молекулы, Fа=[Fe/(Fe+Mg)]x 100; «-» - элемент не обнаружен.
Таблица 2. Химический состав ортопироксена в породах нижнедербинского и кулибинского комплексов, мас. %
Комплекс Кулибинский Нижнедербинский
Минерал Бронзит Бронзит Гиперстен
Порода Лерцолит Верлит Верлит Клпир. Вебст. Габбро-норит
Образец 43-2-1 43-2-2 43-5-2 905-1-1 905-1-3 3/1 7/5 3/2 7/6 1/5 6/1
бю2 54,41 56,33 55,37 54,96 55,05 53,14 53,10 53,82 54,54 52,05 52,64
МдО 30,04 31,27 30,00 31,07 30,52 28,66 27,60 29,03 28,09 22,06 23,19
Д12Оз 2,12 0,60 2,34 2,28 2,06 4,03 3,52 3,99 2,00 2,07 1,61
МпО 0,32 0,51 0,14 0,28 0,18 0,30 0,29 0,35 0,38 0,45 0,41
ЕеОм 11,46 10,86 10,54 9,92 10,43 11,46 13,50 12,25 13,50 19,71 19,36
СаО 0,94 0,39 0,95 0,95 1,01 1,22 0,85 0,46 1,27 2,30 1,54
Иа2О 0,27 - 0,02 0,08 0,03 0,05 0,02 0,05 0,06 0,07 0,06
СГ2О3 0,04 - 0,04 0,19 0,27 0,20 0,32 0,08 0,00 0,00 0,00
ИЮ - 0,01 0,34 0,26 0,19 0,02 0,01 0,04 0,02 0,06 0,02
Сумма 99,60 99,97 99,74 99,97 99,73 99,09 99,2 100,07 99,86 98,76 98,84
Еп, мол. % 80,2 82,6 79,9 82,4 81,1 79,67 77,12 80,15 76,79 63,45 66,00
Ез 17,2 16,1 15,8 14,7 15,6 17,88 21,16 18,97 20,7 31,80 30,87
Мо 1,8 0,8 1,8 1,8 1,9 2,45 1,72 0,89 2,51 4,75 3,13
Примечание: Клпир. - клинопироксенит; Вебст. - вебстерит; Еп - содержание энстатитовой молекулы,
Еп=[Мд/(Мд+Ее+Са)]х 100; Ез - содержание ферросиллитовой молекулы, Ез=[Ее/(Мд+Ее+Са)]х 100; 'Мо - содержание воллас-тонитовой молекулы, \Мо=[Са/(Мд+Ее+Са)]х100.
Таблица 3. Химический состав клинопироксена в ультрамафитах и габброидах нижнедербинского и кулибинского комплексов, мас. %
Комплекс Кулибинский Нижнедербинский
Минерал Диопсид Субкальциевый авгит (САв) Диопсид САв Авгит
7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6
Порода 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Образец 43-4-1 905-5-1 44-9к 43-4-3 903-4 901-2-2 7/1 3/2 7/6 3/1 1/5 3/8
БЮ2 53,12 52,44 52,45 53,14 53,11 51,99 54,36 51,94 51,64 51,52 50,49 51,19
МдО 16,57 17,53 14,95 18,44 18,97 17,73 17,62 15,72 15,83 19,29 13,66 13,46
ДЬОз 1,30 1,57 1,26 4,66 4,96 7,48 0,83 3,56 4,17 4,61 3,53 3,21
МпО 0,10 0,26 0,13 0,09 0,18 0,20 0,17 0,18 0,22 0,22 0,29 0,27
С? О) и_ 3,74 3,78 6,64 9,36 8,97 8,40 3,18 4,80 5,79 8,37 9,10 8,98
СаО 23,99 23,26 23,62 12,66 12,01 12,63 23,76 22,20 21,04 14,17 20,52 20,80
№2О 0,11 0,11 0,37 0,74 1,05 0,94 0,11 0,41 0,32 0,35 0,61 0,64
ТІО2 0,11 0,13 0,11 0,46 0,22 0,43 0,03 0,24 0,26 0,18 0,68 0,54
СгА 0,64 0,44 0,09 0,17 0,10 0,03 0,30 0,24 0,42 0,39 0,11 0,07
І\ІІО - 0,14 - - - 0,06 0,02 0,02 - 0,06 0,01 0,03
Сумма 99,68 99,56 99,63 99,71 99,57 99,9 100,37 99,32 99,68 99,15 99 99,19
Еп, мол. % 46,1 48,3 41,22 50,6 52,2 48,5 48,28 45,77 46,30 56,47 40,76 40,26
Ез 5,9 5,8 10,34 14,5 13,8 12,9 4,91 7,83 9,48 13,74 15,23 15,06
Wo 48 45,9 48,19 28,4 27,5 29,1 46,81 46,40 44,22 29,79 44,00 44,69
Примечание: ультрамафиты: 1, 4 - лерцолиты, 2, 7, 10 - верлиты, 3 - горнблендит, 5 - пироксеновый горнблендит, 8 - клинопироксенит, 9 - вебстерит; габброиды: 6 - габбро, 11, 12 - габбро-нориты.
Нижнедербинский комплекс представлен двумя основными породными группами - ультрамафита-ми и габброидами с преобладающей ролью первых. Среди ультрамафитов установлены верлиты (01~15...70, СРх~20...80, НЬ~5 %), вебстериты (ОРх~15...25, СРх~75...85, НЬ~8...10 %), клинопи-роксениты (СРх~88...95, ОРх~3...5, НЬ~7...9 %), ро-говообманковые клинопироксениты (СРх~70...84, НЬ~16...30, Р1~4 %) и горнблендиты (НЬ~95...97, СРх~3...5, отмечается Р1). Структура пород преимущественно панидиоморфная, участками - гипидио-морфная и пойкилитовая. По химическому составу оливин соответствует хризолиту (Ра=14,5...20,5 %),
ортопироксен - бронзиту (Еп=77...80, р8= 18.21, МЪ=1...2,5 %), клинопироксен - диопсиду и железистому диопсиду (Еп=46...48, р8=5.9,5,
М^о=44...47 %), а также субкальциевому авгиту (Еп=56,5, р8= 13,5, М^о=30 %), табл. 1-3, плагиоклаз - лабрадору № 57-60. Габброиды представлены лейкократовыми габбро-норитами (СРх~21...25, ОРх~5...10, Р1~65...74 %), реже - оли-виновыми габбро (01~10, СРх~15, Р1~75 %) и метагаббро (СРх~40, Р1~50...60, Ве~ 10 %). Структура пород порфировидная, габбровая, пойкилитовая. По химическому составу ортопироксен соответствует гиперстену (Еп=63,5.66, р8=31...32,
Wo=3...5 %), клинопироксен - авгиту (Еп=40...41, р8=15, Wo=44...44,5 %), табл. 2, 3, плагиоклаз, по оптическим свойствам (углу симметричного погасания) - лабрадору № 55-57 (крупные порфировидные зерна) и андезину № 37-47 (мелкие зерна).
Роговая обманка по химическому составу как в породах кулибинского, так и в породах нижнедер-бинского комплексов соответствует эденитовой разновидности, для которой характерны повышенная магнезиальность и щелочность (табл. 4).
Таблица 4. Химический состав роговой обманки в породах ни-жнедербинского и кулибинского комплексов, мас %
Комплекс Кулибинский Нижнедербинский
Порода Горнбл. Габбро Верлит Вебст. Горнбл.
Образец 903-9 44-9 901-2-1 901-2-2 7/5 7/6 8/6
SiO2 44,48 42,17 46,89 44,14 42,81 42,84 41,77
MgO 14,50 15,34 16,15 14,66 15,78 14,75 13,00
AI2O3 10,79 12,66 9,66 11,47 14,05 14,66 15,86
MnO 0,16 0,28 0,14 0,27 0,16 0,14 0,23
Ö ф i_i_ 11,46 9,64 9,77 10,73 7,84 9,03 10,03
CaO 11,38 11,52 11,61 11,84 11,32 11,52 11,66
Na2O 2,13 2,52 1,93 2,31 2,51 2,13 2,98
K2O 0,36 0,41 0,33 0,44 0,42 0,54 0,52
TiO2 1,68 2,29 1,22 1,35 1,43 1,61 1,30
&2O3 0,25 0,06 0,26 0,24 0,30 - 0,02
NiO 0,20 0,24 0,08 - 0,02 0,01 -
H2O 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00
Сумма 99,38 99,13 100,05 99,46 98,63 99,23 99,37
f, % 30,75 26,06 25,50 29,20 21,79 25,56 30,21
Примечание: Горнбл. - горнблендит; f - железистость, f=[Fe/(Mg+Fe)]x100.
Рудная минерализация
В ультрамафитах выявлено два основных типа минерализации: магнетит-хромшпинелиевая и сульфидная. Магнетит-хромшпинелиевая минера-
лизация отмечается в виде рассеянной вкрапленности мелких (от 0,05 до 0,15 мм) одиночных зерен хромшпинели и магнетита. Сульфидная минерализация (табл. 5) наблюдается преимущественно в виде каплевидных пирротин-пентландитовых выделений (структуры распада твердого раствора) размером до 0,2 мм, приуроченных к интерсти-циям силикатных минералов. Реже отмечаются халькопирит (минерал обрастает зерна пирротина либо образует мелкие самостоятельные выделения), пирит (в качестве акцессорных мелких зерен, не обнаруживающих четкой связи с другими сульфидами) и эпигенетические сульфидные минералы: миллерит, аваруит и никелин (в виде редких мелких до 0,05 мм единичных зерен в магнетито-вой «сыпи»). Сравнительно недавно в перидотитах кулибинского комплекса среди сульфидных зерен выявлены самостоятельные мельчайшие зерна мончеита (Pt»34...37, Pd»4,5...5,5, Te«58...60 %) (устное сообщение А.С. Мехоношина, 2011 г.). Аналогичная платино-палладиевая минерализация ранее отмечалась в перидотитах и пироксенитах нижнедербинского комплекса [7].
В габброидах рудные минералы по химическому составу объединяются в две группы: желе-зо-титанистую окисную и сульфидную. Железотитанистая окисная минерализация представлена самостоятельными мелкими зернами магнетита, титаномагнетита (Ti до 5,91 %), ильменита, рутила и нигрина; сульфидная минерализация (табл. 5) - пиритом, халькопиритом и в незначительной степени пентландитом. Пирит наряду с халькопиритом образует сливные агрегаты размером до 2 мм. Встречаются обособленные зерна пирита, очевидно, первичного магматического, с размером до 0,06 мм, которые характеризуются идиоморфным обликом и нередко обнаруживают мелкие включения халькопирита и пент-ландита.
Таблица 5. Средние составы рудных минералов системы Fe-Ni-Сo-Cu-S, мас %
Ком-кс
л
Минерал Порода N S Fe Co Ni Cu Сумма
Пирротин Лерцолит 4 35,61 63,85 0,42 - - 99,88
Верлит 2 36,18 63,05 0,64 0,27 - 100,14
N1- пирротин Верлит 2 36,37 57,87 2,77 3,15 - 100,16
Пентландит Лерцолит 4 32,02 36,13 2,68 29,29 - 100,12
Верлит 3 33,18 37,76 3,5 26,3 - 100,74
Габбро 2 35,08 28,81 0,34 35,22 - 99,45
Пирит Габбро 5 53,27 46,30 0,27 0,48 - 100,32
Халькопирит Габбро 9 34,68 31,12 0,21 - 33,37 99,38
Пирротин Клинопироксенит 55 36,47 62,95 0,05 0,02 - 99,51
Верлит 18 35,05 62,33 0,03 0,04 - 99,47
Пентландит Клинопироксенит 15 33,20 34,65 1,70 30,13 0,03 99,94
Верлит 6 33,02 35,39 1,87 29,79 0,06 100,11
Пирит Верлит 4 54,04 46,53 - - - 100,57
Клинопироксенит 16 53,47 46,64 - - - 100,14
Габбро 21 53,10 46,12 0,25 - - 99,99
Халькопирит Клинопироксенит 2 35,23 29,76 0,063 0,02 34,30 99,41
Верлит 5 34,83 30,25 0,04 0,01 34,07 99,84
Примечание: анализы рудных минералов из пород нижнедербинского комплекса выполнены на электронном сканирующем микроскопе Hitachi S3400N в НОЦ «Урановая геология» ТПУ (г. Томск) [16]; из пород кулибинского комплекса - на электронном сканирующем микроскопе «Tescan Vega IIXMU» в ИЭМ РАН (г. Черноголовка). N - количество проанализированных образцов.
Петрохимические особенности
Для кулибинского комплекса фигуративные точки ультрамафитов на вариационных диаграммах образуют линейное распределение в виде единого эволюционного тренда (рис. 2). При снижении содержаний MgO в породах отмечается более значительное увеличение содержаний SiO2 и CaO, при этом содержания Al2O3 несущественно возрастают. Аналогичный тренд распределения фигуративных точек обнаруживают ультрамафиты нижне-дербинского комплекса с образованием последовательного ряда пород: верлиты^вебстериты^кли-нопироксениты. При этом фигуративные точки составов габброидов кулибинского и нижнедербин-ского комплексов образуют совместный рой, чаще обособленный, несколько «оторванный» от ультра-мафитового тренда (рис. 2), что, вероятно, связано с нарушением последовательной дифференциации магматических расплавов от ультраосновных к основным при формировании массивов этих комплексов.
Геохимические особенности
Ультрамафиты кулибинского комплекса характеризуются практически однотипными графиками распределения редкоземельных элементов (РЗЭ) с хорошо выраженным Eu-минимумом ((Eu/Eu*)n=0,73...0,84), рис. 3, а. Содержание ред-
ких земель в них изменяется от 10 до 15-ти кратных хондритовых норм, при этом прослеживается тенденция в сторону РЗЭ-обогащения пород в ряду лерцолит^верлит^роговообманковый перидо-тит^вебстерит. Породы комплекса имеют общий пологий отрицательный наклон спектров, что обусловлено постепенным и незначительным уменьшением концентраций РЗЭ от легких к тяжелым (^а/УЪ)п=1,60...2,96). По конфигурации они хорошо сопоставляются со спектрами ультрамафитов нижнедербинского комплекса. Однако последние более истощены легкими землями, в частности La и Се, что придает спектрам слабый положительный наклон (^а/УЪ)п<0,8), рис. 3, а.
Сопоставление распределения примесных элементов в ультрамафитах рассматриваемых интрузивных комплексов на многокомпонентной диаграмме, рис. 3, б, также обнаруживает их большое геохимическое сходство. В обоих комплексах отмечаются и, La-Ce-Sr, №, Ей и Gd положительные пики, отражающие обогащенность пород этими элементами по отношению к примитивной мантии, №-Та (№), Р, Zr и Т отрицательные пики, значения которых близки или несколько выше значений примитивной мантии, за исключением №) пика для нижнедербинского комплекса, значения которого ниже значения примитивной мантии. Отличие заключается в отсутствии в ультрамафитах
MgO, мае. %
MgO, мае. %
MgO, мае. %
MgO, мае. %
Рис. 2. Бинарные диаграммы для пород исследуемых комплексов: 1, 2 - кулибинский комплекс: 1 - перидотиты, 2 - габброи-ды; 3, 4 - нижнедербинский комплекс: 3 - перидотиты, 4 - габброиды; 5 - тренды изменения составов ультрамафитов
:а 100,0 : 6
10,0
!
. м и О
; V\^ ' '
La Се Рг Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Cs Rb Bi Th U К Nb Та La Ce Sr P Nd Zr Eu Ti Gd Dy Y ErYb Lu
elements elements
Рис. 3. Диаграммы распределения элементов лантаноидной группы (а), нормированных по углистому хондриту С1 [17] и спай-дер-диаграммы для наиболее распространенных примесных элементов (б), нормированных по примитивной мантии [18] в породах кулибинского (1 - верлит, 2 - лерцолит, 3 - вебстерит, 4 - роговообманковый перидотит, 5 - роговооб-манковый габбро-норит, 6 - роговообманковое габбро) и нижнедербинского (Ndu - перидотиты, Ndg - габброиды) комплексов
нижнедербинского комплекса Ва и К положительных пиков. Ва в последних образует отрицательные пики со значениями несколько беднее по отношению к примитивной мантии. При этом ультрама-фиты кулибинского комплекса характеризуются высокими содержаниями Ва, ТИ, и и К, которые доходят до 10-ти кратных значений примитивной мантии.
Габброиды кулибинского комплекса характеризуются схожими графиками распределения РЗЭ, которые, в свою очередь, подобны по конфигурации таковым для ультрамафитов (рис. 3, а). Они обнаруживают близкие концентрации РЗЭ с поздними ультрамафитовыми дифференциатами - ро-говообманковыми перидотитами и вебстеритами, однако отличаются от них более слабым Еи-мини-мумом ((Еи/Еи*)п=0,81...0,97), который на отдельных трендах практически не наблюдается. Содержание редких земель в данных породах изменяется от 10 до 20-ти кратных хондритовых норм. Их спектры выделяются общим пологим отрицательным наклонением (^а/УЪ)п=2,82...3,18) и по конфигурации хорошо сопоставляются со спектрами габброидов нижнедербинского комплекса. Однако последние характеризуются несколько более низкими концентрациями РЗЭ и присутствием на отдельных трендах Еи-максимума ((Еи/Еи*)п=1,31), рис. 3, а.
Сопоставление распределения примесных элементов в габброидах кулибинского и нижнедер-бинского комплексов (рис. 3, б), также обнаруживает их существенную геохимическую схожесть. В обоих комплексах отмечаются ЯЬ, К (и-К), La-Ce-Sr, №, Еи и Gd положительные пики и №-Та, Р, Zr и Т отрицательные пики. При этом габброиды нижнедербинского комплекса характеризуются более высокими содержаниями Sr, превышающими в 20 раз его содержание в примитивной мантии.
Обсуждение результатов и выводы
Проведенные исследования позволяют судить о высоком сходстве кулибинского и нижнедербинско-го перидотит-пироксенит-габбровых комплексов северо-западной части Восточного Саяна. Автор допускает, что последующие детальные исследования этих объектов позволят впоследствии при совершенствовании региональных схем корреляции объединить их в единый мафит-ультрамафитовый комплекс, интрузивные тела которого формировались в условиях надсубдукционной обстановки из исходного известково-щелочного расплава нормальной ти-танистости и глиноземистости при пониженной магнезиальности. В пользу данного утверждения свидетельствуют перенасыщенность «свежих» пород комплексов SiO2, частое присутствие в составе пород ортопироксена и роговой обманки, отсутствие тренда обогащения железом, заметное по сравнению с толеитовой серией содержание в составе РЗЭ легких элементов Се-группы и более высокая сумма РЗЭ, а также высокое содержание Н20 - до 3 мас. % [19].
Оба комплекса содержат две петрохимически контрастные серии пород: первая включает перидотиты и пироксениты, а вторая - габброиды. Перидотиты обнаруживают в своем составе сульфидную минерализацию преимущественно пирротин-пентландитовой специализации, которая по своему химизму свидетельствует о высокой железисто-сти рудно-магматической системы и обнаруживает сходство с вкрапленной сульфидной минерализацией Кингашского массива, расположенного в пределах Канской глыбы и включающего одноименное Р1;-Си-№ месторождение. В пользу этого также свидетельствует обнаруженная ранее среди сульфидов в перидотитах платино-палладиевая минерализация.
Состав сульфидной минерализации перидотитов сравниваемых комплексов свидетельствует о ее кристаллизации из высокотемпературного суль-
фидного расплава в условиях быстрого охлаждения и без значительного его фракционирования в процессе высокой скорости транспортировки известково-щелочной базальтовой магмы из мантийного очага в верхние этажи литосферы. Согласно гравитационной модели, наибольшее накопление сульфидов происходит в результате опускания капель сульфидной жидкости из головы магматической колонны в придонные части магматической
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Агафонов Л.В., Лхамсурэн Ж., Кужугет К.С., Ойдуп Ч.К. Пла-тиноносность ультрамафит-мафитов Монголии и Тувы. - Ула-анбаатар: Монгольский государственный университет науки и технологии, 2005. - 224 с.
2. Сердюк С.С., Кириленко В.А., Ломаева Г.Р., Бабушкин В.Е., Тарасов А.В., Зверев А.И. Геология и перспективы сульфидного Pt-Cu-Ni оруденения Восточной части Алтае-Саянской складчатой области. - Красноярск: Изд-во «Город», 2010. -184 с.
3. Корнев Т.Я., Еханин А.Г., Князев В.Н., Шарифулин С.К. Зеленокаменные пояса юго-западного обрамления Сибирской платформы и их металлогения. - Красноярск: КНИИГиМС, 2004. - 176 с.
4. Конников Э.Г., Арискин А.А., Бармина Г.С., Кислов Е.В. Петрология мафит-ультрамафитовых расслоенных интрузий до-кембрийских платформ: состояние вопроса и новые подходы // Геология и геофизика. - 2003. - Т. 44. - № 12. -С. 1365-1372.
5. Налдретт А.Дж. Магматические сульфидные месторождения медно-никелевых и платинометальных руд. - СПб.: СпбГУ, 2003. - 487 с.
6. Поляков ГВ., Изох А.Э., Кривенко А.П. Платиноносные ульт-рамафит-мафитовые формации подвижных поясов Центральной и Юго-Восточной Азии // Геология и геофизика. - 2006. -Т 47. - №12. - С. 1227-1241.
7. Платиноносность ультрабазит-базитовых комплексов Юга Сибири / под ред. В.И. Богнибова, А.П. Кривенко, А.Э. Изоха и др. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «ГЕО», 1995. -151 с.
8. Юричев А.Н., Чернышов А.И. Рудная минерализация идарс-кого дунит-гарцбургитового комплекса (Северо-Запад Восточного Саяна) // Известия Томского политехнического университета. - 2012. - Т 321. - № 1. - С. 69-75.
9. Lehmann J., Arndt N., Windley B., Zhou M.-F., Wang C.Y., Harris C. Field Relationships and Geochemical Constraints on the Emplacement of the Jinchuan Intrusion and its Ni-Cu-PGE Sulfide Deposit, Gansu, China // Econ. Geol. - 2007. - V. 102. - P. 75-94.
камеры и их сегрегации в структурных ловушках в результате гравитационной дифференциации [5]. Такая модель указывает на потенциальную рудо-носность ультрамафитов, перекрытых габброида-ми. При этом массивы кулибинского комплекса по отношению к нижнедербинским, очевидно, характеризуются большей сохранностью предполагаемого И-Си-М оруденения, что обусловлено меньшей степенью их эрродированности.
10. Еханин А.Г., Филиппов Г.В., Аникеева А.Н. Особенности геологического строения и рудоносности Бурлакского ультраба-зит-базитового массива (Восточный Саян) // Известия вузов. Сер. Геология и разведка. - 1991. - Т. 9. - № 1. - С. 72-78.
11. Волохов И.В., Иванов В.М. Нижне-Дербинский габбро-пи-роксенит-перидотитовый интрузивный комплекс Восточного Саяна // Геология и геофизика. - 1964. - № 5. - С. 52-67.
12. Юричев А.Н., Чернышов А.И. Рудная минерализация перидотитов и габброидов кулибинского комплекса (северо-запад Восточного Саяна) // Известия ТПУ. - 2011. - Т. 319. - № 1. -С. 64-70.
13. Чернышов А.И., Юричев А.Н. Петрология и потенциальная рудоносность мафит-ультрамафитовых массивов талажинско-го и кулибинского комплексов Восточного Саяна. - Томск: ЦНТИ, 2012. - 132 с.
14. Изох А.Э., Поляков ГВ., Гибшер А.С. и др. Высокоглиноземистые расслоенные габброиды Центрально-Азиатского складчатого пояса: геохимические особенности, Sm-Nd изотопный возраст и геодинамические условия формирования // Геология и геофизика. - 1998. - Т. 39. - № 11. - С. 1565-1577.
15. Черкасова Т.Ю., Мазуров А.К., Чернышов А.И. Потенциальная рудоносность расслоенных мафит-ультрамафитовых массивов Нижнедербинского комплекса (СЗ Восточного Саяна) // Известия Известия Томского политехнического университета. - 2010. - Т 317. - № 1. - С. 20-27.
16. Черкасова ТЮ. Геолого-генетическая модель образования и потенциальная рудоносность мафит-ультрамафитовых массивов нижнедербинского комплекса (Восточный Саян): автореф. дис. ... канд. геол.-минерал. наук. - Томск, 2010. - 21 с.
17. Anders E., Grevesse N. Abundances of the elements: meteoritic and solar // Geochim. Cosmochim. Acta. - 1989. - V. 53. - P. 197-214.
18. Sun S.S., McDonough W.F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes / eds. A.D. Saunders, M.J. Norry / Magmatism in the oceanic basins // Geol. Soc. Spec. Publ. - 1989. - № 42. - P. 313-345.
19. Богатиков О.А., Коваленко В.И., Шарков Е.В. Магматизм, тектоника, геодинамика Земли. - М.: Наука, 2010. - 606 с.
Поступила 31.10.2012 г.
