CC BY
41
УДК 552.322+553.411.071
МИНЕРАЛОГО-ПЕТРОХИМИЧЕСКИЕ ЧЕРТЫ АССОЦИАЦИИ ОСНОВНЫХ ГИПАБИССАЛЬНЫХ ПОРОД БЕРИКУЛЬСКОГО РУДНОГО ПОЛЯ
И.В. Кучеренко
Томский политехнический университет E-mail: lev@tpu.ru
Приведены строение, минеральный и химический составы, анализируются петрохимические параметры даек основных изверженных пород пяти генераций, становление которых непосредственно предшествовало рудообразованию и сопровождало его. Дайки принадлежат семейству умеренно щелочных оливиновых долеритов и сложены породами трех видов: умеренно щелочными оливиновыми (оливинсодержащими) долеритом и лейкодолеритом, а также одинитом, выделенным условно. Состав даек эволюционирует от долерита и лейкодолерита в начале активной флюидно-магматической деятельности на предрудном этапе до лейкодолерита в процессе и конце ее. Многоактное внедрение основных умеренно щелочных расплавов чередовалось с поступлением гидротермальных рудообразующих растворов. Сделан вывод о генерации расплавов в мантийном очаге отдифференцированной до начала становления дайковой ассоциации базальтовой магмы в направлении некоторого увеличения ее щелочности и кремнекислотности. Обсуждаются факты, указывающие на флюидоподводящую роль даек на этапе рудообразо-вания и на формирование их, как и месторождения, на плутонических уровнях глубинности.
Введение
В первой статье [1] цикла [1, 2] было показано структурное и возрастное положение малых интрузий рудного поля. На послеплутоническом этапе (Дудетский гранитоидный массив) в сравнительно узком возрастном интервале, ограниченном временем рудообразования, формировались две ассоциации гипабиссальных горных пород.
Ранняя принадлежит семействам низкощелочных гранитов, гранитов и лейкогранитов и включает дайки низкощелочного пегматоидного гранита, аплитовидных и пегматоидных гранита и лейкогра-нита. Минералого-петрохимические черты пород этой ассоциации описаны в [2].
Поздняя ассоциация дайковых тел основного состава предшествует рудообразованию и сопровождает его. В этой ассоциации наиболее многочисленны дорудные, сравнительно редки внутри- и позднерудные дайки.
В данной статье обсуждаются минералого-пет-рохимические черты ассоциации основных гипабиссальных пород рудного поля. Приходится констатировать, что эти породы доставляют некоторые, иногда существенные и большие, чем кислые породы, трудности в том, что касается их состава и его эволюции во времени, особенно в рамках до-рудного этапа. Однако неизбежные в таких случаях частные допуски и предположения не дезавуируют, как представляется, ряд общих выводов, способствующих большему пониманию геологической обусловленности рудообразующих процессов.
1. Последовательность образования и эпигенетические изменения основных пород
Автором совместно с А.П. Грибановым, в отличие от предшественников, считавших все дайки
м г м
диабазов послерудными, выделены пять генераций даек основного состава [3]: две дорудных, одну внутрирудную и две позднерудных. Однако пересе-
чения поздними дайками ранних в составе многочисленной дорудной и тем более малочисленной внутри- и позднерудной совокупностей встречаются и при детальных исследованиях редко. Среди сотен даек нам известно по два таких пересечения. Поэтому не удается надежно дифференцировать, скажем, дорудные дайки по последовательности их образования и вслед за тем проследить эволюцию их состава на дорудном этапе. Делать обобщения на основе одной-двух проб было бы некорректно. Обобщены данные по всему массиву проб этой совокупности в сравнении с внутрирудными и позднерудными дайками.
Породы всех даек в разной, от слабой до значительной, степени гидротермально изменены. В составе продуктов эпигенетических преобразований преобладают серицит и карбонаты, обычны хлориты, эпидот, антигорит, альбит, лейкоксен, магнетит, пирит, - все перечисленные минералы в разных количественных соотношениях. Общий объем минеральных новообразований изменяется от первых процентов до десятков процентов к объему пород. Судя по значительному количеству поступающей в породы углекислоты (до 6...7 % С02, таблица) при отсутствии ее в слабоизмененных исходных породах, мы имеем дело с метасоматичес-ким процессом, следовательно, - с перераспределением, в том числе выносом петрогенных компонентов, компенсирующим значительный привнос углекислоты, серы, возможно, других элементов. По наблюдениям в шлифах, содержание СО2 -очень чуткий показатель степени изменений, -увеличение массы карбонатов сопровождается ростом объема других минеральных новообразований.
На диаграмме (рис. 1) видно, что при содержании СО2 до 3 % количество кремнезема в породах изменяется независимо от СО2, и эти изменения, вероятно, отражают естественные колебания крем-некислотности исходных магматических пород. Увеличенные количества С02 коррелируют с неиз-
Таблица. Химические составы основных пород даек Берикульского рудного поля, масс. %
№ Номер Компоненты
пп пробы SiO, AlA K2O Na2O CaO MqO FeA FeO MnO TiO2 PA CO2 ППП X
1. 258 41,99 16,25 0,70 1,50 10,44 8,52 2,20 6,65 0,18 1,11 0,31 5,31 0,40 4,73 100,29
2. 621 42,48 15,30 1,76 1,49 10,52 7,00 2,04 6,38 0,17 0,85 0,24 7,01 0,19 4,15 99,58
3. 685 41,29 16,14 0,65 3,17 9,41 8,16 2,21 7,38 0,18 1,07 0,21 3,68 0,26 5,35 99,16
4. 1078 43,47 17,39 0,38 4,08 9,72 3,59 4,61 7,15 0,20 1,60 0,54 3,97 0,12 3,46 100,28
5. 253 44,25 16,64 0,70 2,05 11,44 8,40 1,77 6,89 0,15 1,19 0,26 3,87 0,05 2,32 99,98
6. 461 44,40 16,55 0,90 1,85 14,61 6,54 1,13 7,56 0,14 1,03 0,23 2,70 0,14 2,37 100,15
7. 208 44,65 15,84 1,00 1,90 12,06 8,29 1,68 7,03 0,10 1,03 0,28 3,04 0,10 2,32 99,32
8. 1140 44,24 17,89 1,44 3,09 9,53 6,75 3,76 8,15 0,15 1,50 0,34 0,52 0,25 1,28 98,89
9. 78 45,19 17,69 1,05 3,35 10,12 5,08 3,53 7,83 0,19 1,51 0,44 0,45 0,08 3,40 99,91
10. 790 46,24 14,24 0,55 2,35 10,16 10,31 2,24 6,82 0,14 1,05 0,23 0,61 0,15 4,08 99,17
11. 249 45,73 16,71 1,10 2,60 10,88 6,52 1,74 7,15 0,12 1,19 0,25 1,81 0,02 3,40 99,22
12. 180 46,02 16,98 0,80 3,25 9,85 7,40 1,93 6,77 0,10 0,91 0,35 1,45 0,00 3,36 99,17
13. 779 46,06 17,12 1,25 2,45 11,04 7,54 2,60 6,75 0,09 1,15 0,29 2,51 0,12 1,59 100,56
14. 683 46,21 16,33 0,80 2,82 10,58 7,79 2,65 6,06 0,17 1,05 0,31 1,56 0,07 3,11 99,51
15. 902 46,44 14,16 1,85 2,27 10,19 10,63 1,85 8,51 0,09 0,87 0,23 1,43 0,09 0,91 99,52
16. 849 46,59 13,73 0,58 2,80 12,36 8,21 2,79 6,27 0,06 1,04 0,27 1,80 0,06 2,76 99,32
17. 1118 46,50 19,61 2,05 3,95 7,73 2,38 1,92 7,70 0,18 0,85 0,37 2,61 0,09 3,99 99,93
18. 481 46,81 17,78 1,73 3,50 9,26 4,04 1,81 9,85 0,14 1,33 0,26 0,63 0,15 2,18 99,47
19. 843 46,94 17,75 0,50 2,65 9,41 4,18 2,24 6,82 0,19 1,19 0,55 3,17 0,99 2,81 99,39
20. 176 46,98 16,91 1,98 3,25 8,26 6,62 1,36 7,35 0,12 0,87 0,31 1,57 0,11 3,36 99,05
21. 482 47,01 17,41 1,74 3,45 7,75 5,57 2,07 9,58 0,15 1,43 0,33 0,49 0,11 2,12 99,21
22. 1348 47,24 19,76 1,60 4,23 7,45 3,41 2,17 7,15 0,20 0,77 0,44 1,61 0,09 3,16 99,28
23. 530 47,52 17,63 2,05 3,33 8,98 4,67 2,92 8,26 0,17 1,43 0,27 0,41 0,07 2,24 99,95
24. 699 47,65 20,44 1,05 3,00 9,41 5,77 2,03 7,81 0,10 1,02 0,23 0,17 0,06 1,69 100,43
25. 503 47,67 14,52 1,30 3,05 9,96 9,75 2,30 6,67 0,11 0,78 0,20 0,67 0,06 2,41 99,45
26. 512 48,01 16,14 1,30 3,05 9,69 7,76 1,94 6,82 0,11 0,92 0,22 0,50 0,12 2,74 99,32
27. 225 49,12 19,34 1,00 3,60 7,34 5,26 2,21 6,79 0,14 1,19 0,38 0,49 0,04 3,18 100,08
28. 319 49,52 17,90 1,47 2,98 9,68 4,61 2,20 4,78 0,12 1,02 0,27 2,10 0,57 3,06 100,28
29. 1182 50,95 16,14 1,65 3,48 9,48 5,97 0,82 7,38 0,10 0,99 0,22 0,50 0,21 2,26 100,15
30. 1388 50,15 16,52 0,85 5,80 5,31 3,32 1,15 7,28 0,16 1,09 0,81 3,48 0,14 4,04 100,10
31. 590 50,75 18,05 2,19 3,42 8,42 4,04 1,93 7,55 0,10 1,01 0,24 0,22 0,12 2,05 100,09
32. 1035 51,24 17,39 1,75 3,34 8,63 4,60 2,35 6,10 0,10 0,99 0,22 0,00 0,14 2,27 99,12
33. 1038 51,96 18,11 1,55 3,40 8,30 3,98 2,22 7,10 0,09 1,02 0,22 0,00 0,16 1,81 99,92
34. 1020 53,08 17,75 1,55 3,37 9,48 3,78 2,71 5, 68 0,20 0,91 0,26 0,39 0,04 1,60 100,80
35. 252 53,29 21,45 1,60 3,30 7,04 2,23 1,80 4,85 0,14 0,79 0,34 0,53 0,09 2,08 99,53
36. 1193 44,21 18,18 2,55 2,85 7,70 3,81 3,10 6,17 0,20 0,84 0,56 4,87 0,06 4,92 100,02
37. 885 44,04 15,42 1,30 2,00 9,69 6,17 1,29 6,96 0,15 1,22 0,26 6,29 0,30 3,82 98,91
38. 865 44,42 16,85 2,60 3,32 7,20 4,78 4,64 3,41 0,15 0,80 0,25 6,58 3,37 - 98,37
39. 852 47,93 19,01 0,95 4,68 9,41 2,98 3,90 5,68 0,21 0,79 0,32 0,50 0,12 4,00 100,48
40. 854 48,15 19,01 0,90 4,00 9,69 2,98 3,29 5,96 0,17 0,81 0,36 0,38 0,05 4,01 99,76
41. 1386 48,80 15,53 1,28 5,60 5,87 3,22 2,14 9,17 0,18 1,73 0,44 2,94 0,28 3,76 100,94
42. 1384 51,35 16,78 0,46 6,55 4,33 3,22 1,30 7,28 0,13 0,98 0,81 2,64 0,32 4,03 100,18
43. 1385 51,92 16,49 2,00 3,30 4,33 3,84 0,97 7,86 0,11 1,16 0,25 3,05 0,24 4,13 99,65
Примечания: 1) пробы п.п. 1-7,10-18, 20-35 -дорудные дайки: умеренно щелочных оливиновых (оливинсодержащих) долерита и лейкодолерита, в том числе №№ 790, 902, 503, 512, 225, 590,1020, сопровождаемые золоторудными кварцевыми жилами, №№ 530, 683IIгенерации, №№ 78, 843,1140 одинита; 2) проба 1193 - внутрирудная дайка умеренно щелочного оливинсодержащего лейкодолерита; 3) пробы п.п. 37-43 - позднерудные дайки умеренно щелочного оливинового (оливинсодержащего) лейкодолерита, в том числе №№ 1385,1386 Vгенерации, наиболее поздние из известных; 4) полные химические анализы выполнены в Центральной лаборатории Западно-Сибирского геологического управления МГиОНРСФСР под руководством И.А. Дубровской
менно низкой, меньшей на 2...5 % в сравнении с основным массивом проб массой кремнезема. Трудно отрицать, что последнее обусловлено выносом его из пород при интенсивной их карбонатиза-ции. Если это так, то использование в петрохими-ческом анализе пород с высоким содержанием СО2 сопряжено с риском получить искаженные результаты. В связи с этим, высококарбонатные (более 3 % СО2) породы не фигурируют на петрохимичес-ких диаграммах (рис. 3-5) и из дальнейшего петро-химического анализа исключены.
С02,мас.Уо
О Ц}------------------,------------:-----,------------------«---
16 50 55
Б102, мае./
Рис. 1. Химические составы основных пород даек в координатах БЮ2 — С02
М
т$г
У
1
0 I—____,______,______,______,_____,_______,____
12 3 4 5 6
СО,, мае*/.
Рис. 2. Химические составы основных пород даек в координатах СО2 — Na2O/K2O
Содержание и соотношение щелочей относятся, как известно, к числу важнейших петрохими-ческих показателей изверженных пород. Соотношение №20/К20, указывающее на тип щелочности пород, обнаруживает аналогичную кремнезему
тенденцию (рис. 2). Исключение из рассмотрения высококарбонатных пород усиливает корректность анализа. Однако присутствие по необходимости на петрохимических диаграммах одной пробы с содержанием СО2, превышающим 3 % (единственная проба внутрирудного долерита 1193, таблица), требует повышенного к ней внимания.
При изучении околорудных изменений пород рудного поля [8] в зонах пропилитовых изменений, к которым принадлежат все рассматриваемые здесь дайки, перемещения из этих зон или в эти зоны других петрогенных компонентов, исключая серу, не выходят за пределы точности химического силикатного анализа. Вместе с тем, почти все участвующие в рассмотрении породы малосернистые (таблица). Незначительное перемещение других петро-генных компонентов подтверждается также тем, что классификационное положение пород, определяемое по разным петрохимическим показателям на разных диаграммах, большей частью адекватно.
2. Строение, минеральный, химический составы даек
и диагностика видовой принадлежности пород
Как можно видеть на диаграммах (рис. 3, 4), все дайки основных пород принадлежат семейству умеренно щелочных долеритов. Среди них диагностированы умеренно щелочные оливиновые (оливинсодержащие) долерит и лейкодолерит, и достаточно условно одинит-порода из полевошпатового подсемейства семейства лампрофиров. Условность заключается в том, что в отличие от долерита и лейкодолерита эта достаточно редкая в рудном поле порода содержит необычно (аномально) крупные (до 10.15 мм против 1,0...1,5 мм в долери-те) фенокристаллы авгита и бурой базальтической роговой обманки при единичных трудноразличимых фенокристаллах лабрадора-битовнита, но строение, общий минеральный состав и петрохи-мические параметры ее соответствуют таковым пород семейства умеренно щелочных долеритов. Возможно, правильнее было бы не вычленять эту породу из семейства умеренно щелочных долеритов, учитывая, что одинитом принято считать лампро-фир, не содержащий фенокристаллов полевых шпатов [5].
По минеральному и химическому составам между долеритом и лейкодолеритом существуют постепенные переходы, так что затруднительно обозначить вид породы, занимающей пограничное положение.
2.1. Дорудные дайки
Умеренно щелочные оливиновые (оливинсодержащие) долерит и лейкодолерит характеризуются совместно во избежание не продиктованных объективными обстоятельствами повторений и с учетом того, что они при одинаковом строении сложены одними наборами минералов магматического и эпимагматического этапов, но различаются лишь разными их количественными соотношениями
Рис. 3. Химические составы основных пород даек Берику ль ско го рудного поля в координатах БО — (^2О+КО). 1) Область распространения химических составов магматических горных пород; 2) границы разделения магматических горных пород на группы по содержанию кремнезема с "полями неопределенности"; 3) область распространения основных умеренно щелочных пород; 4) поля распространения видов горных пород: 1 — пикрита, II — пикродолерита, III — долерита, IV — лейкодолерита, V — умеренно щелочного оливиновогодолерита, VI —умереннощелочного оливинового лейкодолерита, VII — нефелинового трахибазальта, VIII — умеренно щелочного ба-зальта-трахибазальта; 5—7) дайки: 5) дорудные с содержанием СО2до 1 % (а), 1..3 % (б), в том числе сопровождаемые золоторудными кварцевыми жилами (в), поздние (г), одинита (д); 6) внутри-рудная III генерации с содержанием СО2 4,87 %; 7) позднерудные с содержанием СО2 до 1 % (а), 1...3 % (б), в том числе IVгенерации (в), Vгенерации (г). Граничные значения петрохимических параметров (условные обозначения п.п. 1—4) заимствованы из [4]
Рис. 4. Химические составы основных пород даек Берикульского рудного поля в координатах aГ — . Условные обозна-
чения см. на рис. 3. Цифры в кружках обозначают поля распространения: I — трахибазальта, II — шошонита, III —умеренно щелочного оливинового долерита, IV — муджиерита, V—умеренно щелочного оливинового лейкодолерита
при варьирующем составе плагиоклазов. Ниже для краткости эти породы названы долеритом и лейко-долеритом.
Породы имеют темно-серый, серый (лейкодоле-рит) до черного (долерит) цвет, массивную текстуру, переходящую иногда во флюидальную в зонах закалки даек. Отчетливо или неясно порфировая структура полнокристаллических мелкокристаллических разностей в большей части объема мощных (0,5... 2,5 м) и в центральных частях маломощных (0,2... 0,5 м) даек постепенно сменяется афировой криптокристаллической, гиалопилитовой (афанитовой) структурами приконтактовых зон или в полном объеме маломощных (менее 0,2 м) даек. В полнокристаллических породах обычны долеритовая, офитовая, пойкилоофитовая структуры основной массы.
Фенокристаллы, объем которых редко превышает 10...15 % от объема породы, а размеры — 2...3 мм, сложены теми же первично магматическими минералами, что и основная масса. Это типоморфные и существенные плагиоклазы состава от андезина до битовнита, чаще бесцветный, иногда буроватый авгит, бурая базальтическая роговая обманка, местами частично обрастающая авгит, оливин, магнетит в срастании с ильменитом, акцессорный апатит.
Широкие вариации минерального состава выражаются в изменении количества плагиоклазов от 30...40 % в долерите до 60...70 % в лейкодолерите, авгита — от 30...40 % до 20...30 % соответственно, роговой обманки от единичных зерен до количеств, сопоставимых с таковыми авгита. Состав плагиоклазов изменяется от лабрадора-битовнита в фенокристаллах, от андезина до лабрадора в основной массе долерита, от основного андезина-лабрадора в фенокристаллах до кислого андезина-лабрадора в основной массе лейкодолерита. Оливина сравнительно мало: в долерите он обычен в редких зернах или скоплениях зерен (не более 10 %), в лейкодолерите он присутствует в количестве не более 5...7 %. Рудных минералов, как правило, много — до 5.10 % от объема породы.
Среди эпигенетических минералов гидротермального этапа преобладают серицит и карбонаты при подчиненном участии хлоритов, эпидота, ан-тигорита, альбита, лейкоксена, магнетита, пирита. Серицит преобладающе замещает в разной степени беспорядочно ориентированные с коррозионными очертаниями длиннолейстовые в основной массе, узко- и толстотаблитчатые в порфировых выделениях кристаллы плагиоклазов, часто с "размытыми" двойниковыми швами, иногда в срастании с тонкозернистыми агрегатами карбонатов, хлоритов, эпидота в разных сочетаниях. Авгит и роговая обманка частично замещены скоплениями карбонатов, хлоритов и (или) эпидота, лейкоксена, магнетита с примесью серицита. Псевдоморфно замещенные антигоритом кристаллы оливина иногда соседствуют с чистыми, имеющими характерные оплавленные очертания. В чешуйках антигорита можно видеть цепочки мельчайших зерен рудного
(видимо, магнетита), следующие разноориентированным трещинам в зернах былого оливина.
Известные среди дорудных поздние дайки, пересекающие ранние (пробы 683, 530, таблица, рис. 3, 4), по минеральному составу отвечают умеренно щелочному оливиновому долериту в полосе перехода его к умеренно щелочному оливиновому лейкодолериту.
Все пробы дорудной совокупности даек на ТАS-диаграмме не выходят за пределы границ умеренно щелочных основных гипабиссальных пород и распределены в рамках этих границ более или менее равномерно (рис. 3). По типу щелочности они относятся к калиево-натриевой петрохимической серии при одном исключении и, главным образом, к высокоглиноземистым умеренно щелочным основным породам (рис. 4). Вместе с тем, несколько проб предположительно ранних даек, сопровождаемых золоторудными кварцевыми жилами, находятся в поле умеренно глиноземистых и одна — в поле низкоглиноземистых пород, отвечающих умеренно щелочному оливиновому долериту, хотя высокоглиноземистые разности двух дорудных даек отвечают умеренно щелочному оливиновому лейкодолериту.
Рис. 5. Химические составы основных пород даек Берикульского рудного поля в координатах Кф(ЕеЮ+ Fe1Oз/FeO + Fe1Oз + MgO)•100—f '(РеЮ + Ее2Ю3+МдЮ+ТЮ2)]. Условные обозначения см. на рис. 3
По величинам коэффициента фракционирования и фемичности умеренно щелочные оливиновый долерит и лейкодолерит рудного поля не выходят за пределы изменений этих параметров, свойственных долериту и лейкодолериту (рис. 5), хотя разброс фигуративных точек значителен. Дайки из рассматриваемой совокупности относятся к мезократовым, лейкократовым породам. Лишь одна проба (902, таблица) представляет меланократовую (/=21...23) дайку умеренно щелочного оливинового долерита.
2.2. Внутрирудная дайка
Достоверно внутрирудная дайка основной породы представлена пробой 1193 (таблица), отобранной среди слабо пропилитизированных вмещающих вулканитов, но в отличие от последних сильно измененной в гидротермальном процессе.
Порода серого до темно-серого цвета со слабо выраженным порфировым строением представляет собой метасоматит, сложенный хлорит-карбо-нат-серицитовым мелко- до тонкозернистого агрегатом. В новообразованиях местами сохранились мельчайшие (сотые доли мм) реликты пластинок бурой роговой обманки и бурого биотита, а также кристаллы и зерна магнетита в срастании с ильменитом. В распределении гидротермальных минералов существуют предпочтения, которые позволяют восстановить первичную структуру и минеральный состав исходной породы.
Заметно преобладающий серицит образует агрегаты чешуек удлиненно лейстовой формы длиной до 1 мм с местами сохранившимися реликтами плагиоклазов и таблитчатой формы длиной до 2... 3 мм. Псевдолейсты и псевдотаблицы беспорядочно ориентированы и составляют около 60 % от объема породы. Промежутки между ними, а также скопления до 2.3 мм в поперечнике, сохранившие характерные контуры клинопироксена (авгита) — восьмигранники с примерно равными размерами граней, заполнены хлоритами (мало), карбонатами, лейкоксеном, магнетитом в тонких срастаниях. Псевдолейсты пересекают такие крупные скопления — былые фенокристаллы. Присутствуют также крупные (1.2 мм) овальной формы скопления тонкочешуйчатого антигорита, содержащие цепочки мельчайших зерен магнетита, аккумулировавшего железо, высвобожденное при замещении, вероятно, оливина.
По всем этим признакам исходная магматическая порода отвечала оливиновому лейкодолериту, вероятно, умеренно щелочному. Это была порфировая полно- мелкокристаллическая порода с до-леритовой, пойкилоофитовой структурой основной массы.
При высоком (4,87 % С02, таблица) содержании карбонатов первичный химический состав породы несомненно изменился, поэтому, петрохимические параметры отражают его не адекватно, особенно в том, что касается кремнезема и щелочей. Действительно, на ТАS-диаграмме (рис. 3) фигуративная точка породы расположена в поле щелочных пород, что не соответствует ее реконструированному минеральному составу. По-видимому, она "переместилась" из поля субщелочного оливинового лейкодолерита вследствие выноса части кремнезема. Маловероятна также принадлежность породы к муджиериту (рис. 4), учитывая то, что она интенсивно изменена и именно она находится за преде-
лами поля умеренно щелочного оливинового лей-кодолерита, хотя и принадлежит к калиево-натриевой петрохимической серии и высокоглиноземистым разностям, что свойственно лейкодолериту. Муджиерит в числе типоморфных содержит щелочной полевой шпат, но в нашем случае подозрений на его былое присутствие нет. На диаграмме (рис. 5) в силу, скорее всего, меньшей миграционной способности фемических компонентов порода занимает положение, согласное ее первичному химическому составу умеренно щелочного оливино-вого лейкодолерита.
2.3. Позднерудные дайки
В массиве проб пять позднерудных даек (таблица). Две из них (852, 854) сравнительно слабо изменены, а остальные более гидротермально измененные дайки, содержащие до 40...50 % минералов гидротермального этапа, сходны с ними по реконструированному минеральному составу и строению.
Все дайки диагностированы как умеренно щелочной оливинсодержащий лейкодолерит. Порода серого, темно-серого цвета, массивная афировая полно- мелкокристаллическая. Она сложена беспорядочно ориентированными с коррозионными очертаниями длиннолейстовыми (до 1...3 мм) выделениями андезина-лабрадора (№ 30...50), чистыми или слабо-, интенсивно замещенными серицитом, часто в тонких срастаниях с карбонатами. Промежутки между лейстами заполнены зернами, агрегатами зерен оливина, авгита, пластинками бурой базальтической роговой обманки с небольшой примесью бурого биотита. Все это квалифицирует структуру исходной породы как долеритовую. Количество кристаллов и зерен магнетита в срастании с ильменитом составляет 5... 10 %. Присутствуют мелкие призмочки апатита.
Цветные минералы в разной степени замещены вплоть до полного их исчезновения агрегатами серицита, карбонатов, хлоритов, антигорита, лей-коксена, магнетита, пирита в разных сочетаниях.
Все дайки на петрохимических диаграммах (рис. 3-5) занимают поля умеренно щелочного оливинового лейкодолерита. Будучи высокоглиноземистыми, они дифференцируются по типу щелочности и принадлежат как к калиево-натриевой, так и натриевой сериям, что в основном, видимо, связано с меньшей основностью плагиоклазов сравнительно с дорудными дайками. Последнее представляется справедливым еще и потому, что натриевым типом щелочности (рис. 4) характеризуются дайки слабо измененные, большая часть плагиоклазов которых не затронута изменениями. Предполагать перераспределение щелочей в них нет оснований. По показателю фемичности (рис. 5) все дайки относятся к лейкократовым (/<16) с высокой степенью фракционирования (Кф= 70...77).
3. Краткое обсуждение результатов и выводы
Рудообразование в рудном поле осуществлялось в условиях высокой магматической активности, инициированной, судя по составу магматических пород, возбуждением мантийного магматического очага в сравнительно узком [1] возрастном интервале, ограниченном ранним плутоническим гранитообразованием и поздним отложением минеральных комплексов руд. Все сопровождающие рудообразование дайки принадлежат семейству умеренно щелочных долеритов, среди которых диагностированы умеренно щелочные оливиновые (оливинсодержащие) долерит, лейкодолерит и оди-нит (?). Очевидно порционное, многоактное внедрение основных расплавов в чередовании с поступлением рудообразующих растворов.
При сравнительно стабильном видовом наборе первично магматических минералов даек всех совокупностей прослеживается снижение основности плагиоклазов от преобладающе лабрадора-би-товнита в мелано-, мезократовом долерите, который наряду с лейкократовым лейкодолеритом образован, вероятно, только на предрудном этапе, до андезина-лабрадора в предрудном, внутри- и позднерудном лейкократовом лейкодолерите, причем в поздних дайках доля андезина значительна. Смену во времени долерита лейкодолеритом можно предполагать и в рамках предрудного этапа.
Обращает на себя внимание присутствие во всех дайках типоморфной или существенной, иногда второстепенной бурой роговой обманки вместо обычного в долерите биотита, незначительная примесь которого наряду с роговой обманкой фиксируется только во внутри- и позднерудном лейкодолерите. Достаточно редко она в форме прерывистых узких каемок замещает авгит, большей частью образуя хорошо оформленные кристаллы, в том числе фенокристаллы. С учетом этого и других структурных соотношений следует вывод о том, что наряду с оливином, авгитом, плагиоклазами, магнетитом (титаномагнетитом) роговая обманка выделялась на магматическом этапе в условиях высокой активности воды и лишь отчасти — на позднемагматическом.
Источником расплавов служил мантийный очаг, заполненный однородной отдифференцированной до умеренно щелочного уровня базальтовой магмой. В течение всего времени магматической активности от одного акта внедрения к другому он поставлял порции жидкости, слабо эволюционировавшей во времени в направлении усиления лейкократовости.
Эпигенетические минеральные новообразования гидротермального метасоматического этапа достаточно однообразны в дайках всех возрастных совокупностей. Исключением из петрохимическо-го анализа сильно измененных даек удалось, как представляется, минимизировать негативное влияние метасоматических преобразований пород на
петрохимические выводы. Тот факт, что приведенные на диаграммах петрохимические показатели в большинстве удовлетворительно коррелируют между собой, оценивается как подтверждение корректности диагностики пород и их петрохимичес-ких параметров.
Замечено, что внутридайковые метасоматичес-кие изменения хорошо выражены и за пределами околожильных метасоматических ореолов во вмещающих покровных базальтах берикульской свиты, в которых вне ореолов даже чуткий к изменениям биотит сохраняется свежим. Как и в ряде других рудных полей [7 и др.], это возможно вследствие аккумулирующей гидротермальные растворы способности еще горячих тел, в нашем случае даек — тепловых флюидопроводников. Физическая сущность и механизм этого явления в приложении к геологическим объектам выяснены давно [6]. Вместе с тем, внутри околожильных ореолов периферийные пропилиты и березиты тыловой зоны содержат в одноименных зонах одинаковые минеральные новообразования как во вмещающих вулканитах, так и в дорудных дайках [8]. Гидротермальные ассоциации в пропилитизированных до-рудных дайках за пределами ореолов, а в позднерудных дайках внутри ореолов, в том числе в кварцевых жилах, аналогичны таковым в пропилитизи-рованных вулканитах. С учетом близкого геологического возраста даек и руд все эти факты служат признаком того, что дорудные, внутри- и позднерудные дайки наряду с разломами выполняли функции проводников гидротермальных рудообразующих растворов, в первом случае тепловых, во втором структурных.
Квалификация дайковых тел рудного поля, включая кислые [2], как гипабиссальных, то есть образованных на небольших глубинах и занимающих по условиям залегания и структурам промежуточное положение между плутоническими и вулканическими породами [5], — это скорее дань традиции, чем выражение понимания реальных глубин их образования. Описанные берикульские дайки, как, впрочем, аналогичные тела в других мезотер-мальных месторождениях, образованы на плутоническом, а не гипабиссальном (промежуточном, малоглубинном) уровне. Для приведенного заключения есть следующие основания.
Представление о малоглубинном уровне образования дайкового комплекса было бы оправдано, если предположить, что после становления Дудетс-кого плутона, но до начала внедрения основных расплавов и рудообразования происходило возды-мание блока земной коры, что возможно, например, под влиянием и вследствие мантийного диа-пиризма, и что обеспечило бы перемещение плутона и его обрамления на малоглубинные уровни. Этому однако противоречат многочисленные признаки, характеризующие Берикульское месторождение как плутоногенное, но не эпитермаль-ное, вулканогенное, то есть малоглубинное: возра-
стная и пространственная близость месторождения к гранитоидному плутону, особенности составов минеральных комплексов руд, принадлежность околорудных метасоматитов к формации берези-тов и др. Поскольку это так, приведенный выше вывод о плутонических уровнях формирования даек представляется более обоснованным.
В этом случае обычное мелкокристаллическое до скрытокристаллического строение основной массы дайковых тел определяется малыми объема-
ми расплавов в трещинах и именно вследствие этого быстрым охлаждением расплавов, следовательно, и малыми сроками их кристаллизации. Справедливость данного вывода очевидна, если учесть, что чем меньше мощность дайки, тем более мелкозернистая порода ее слагает. При кристаллизации же крупного магматического очага по понятным причинам расплав охлаждается медленнее с образованием свойственных плутонам кристаллических пород.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кучеренко И.В. Малые интрузии Берикульского рудного поля (Кузнецкий Алатау) // Известия Томского политехнического университета. —2003. —Т. 306. — № 4. — С. 28—33.
2. Кучеренко И.В. Минералого-петрохимические черты кислых гипабиссальных пород Берикульского рудного поля // Известия Томского политехнического университета. — 2003. — Т. 306. — № 5. —С. 32-36.
3. Кучеренко И.В., Грибанов А.П. Взаимоотношения дайковых образований с золоторудными кварцевыми жилами в Бери-кульском рудном поле // Известия Томского политехнического института. —1968. —Т. 134. —С. 153—158.
4. Андреева Е.Д., Баскина В.А., Богатиков О.А. и др. Магматические горные породы. Классификация, номенклатура, петрография. —Часть 1. — М.: Наука, 1985. —367 с.
5. Петрографический кодекс. Магматические и метаморфические образования. —СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 1995. —128 с.
6. Рундквист Д.В. О влиянии распределения температур горных пород на процессы метасоматического гидротермального ми-нералообразования // Записки Всесоюзного минералогического общества. —1966. —Ч. 95. —Вып. 5. —С. 509—525.
7. Кучеренко И.В. Дайки основного состава в мезотермальном золоторудном месторождении Зун-Холба (Восточный Саян) // Вестник Томского государственного университета. — 2003. — № 3 (III). —С. 259-261.
8. Кучеренко И.В. Околожильные гидротермальные изменения вмещающих пород Берикульского рудного поля (Кузнецкий Алатау) // Геология: Матер. конф., посвященной 75-летию Томского политехнического института, г. Томск, май 1971 г. — Томск: Изд-во ТГУ, 1973. — С.104—105.
УДК 624. 131
ХАРАКТЕРИСТИКА ТОРФЯНЫХ ГРУНТОВ ВАСЮГАНСКОГО БОЛОТА (МЕЖДУРЕЧЬЯ БАКЧАР-ИКСА-ШЕГАРКА)
В.В. Крамаренко
Томский политехнический университет Тел.: (382-2)-56-38-40
Приводятся результаты изучения водно-физических и деформационных свойств торфов восточной части Васюганского болота. Выявлены взаимосвязи между показателями сжимаемости торфов и характеристиками их состава и состояния, предложена методика прогнозирования деформации сжатия торфов.
В последние годы резко возрастает интерес к исследованиям Васюганских болот, что связано с различными аспектами — экологическими, гидрогеологическими и гидрологическими исследованиями, комплексным использованием торфа, изучением изменения климата. В то же время освоение новых газонефтяных месторождений Томской области неизбежно связано со строительством магистралей, ЛЭП, поселков на заболоченных территориях, что вызывает необходимость изучения физико-механических свойств торфяных грунтов.
Характеризуемые болотные массивы расположены на слабо расчлененной равнине эоплейсто-цен-ранненеоплейстоценового возраста, на плос-
ких междуречьях р. Бакчар-Икса (участок 5 у с. Бакчар торфоместорождения (ТМР) Васюганс-кое) и Икса-Шегарка (участки 5 и 6 у с. Плотнико-во ТМР Васюганское и ТМР Плотниковское) [1]. Массивы имеют сложную конфигурацию, несколько вытянутую вдоль водоразделов, с многочисленными внутренними суходолами.
Подстилающие отложения представлены слабо карбонатными суглинками и глинами смирновской толщи, а также аллювием террас. Среди суглинков отмечаются легкие, легкие и тяжелые пылеватые разности коричневого и серого цвета тугопластичной, мягкопластичной и текучей консистенции. Иногда подстилающими породами являются сапропели.
