CC BY
115
© Н.А. Ашихмина, Т.В. Дубровская, Н.А. Криволуцкая, Н.М. Семёнов, В.Г. Стрекаловская, 2010
УДК 911
Н.А. Ашихмина, Т.В. Дубровская, Н.А. Криволуцкая,
Н.М. Семёнов, В.Г. Стрекаловская
О МИНЕРАЛАХ ТРАППОВОЙ ФОРМАЦИИ СЕВЕРО-ЗАПАДА СРЕДНЕ-СИБИРСКОГО ПЛОСКОГОРЬЯ - ПО РЕЗУЛЬТАТАМ КОЛЛЕКЦИОННЫХ СБОРОВ
Геологические музейные образцы, собранные в Норильском районе и на плато Путорана, позволяют сжато охарактеризовать горные породы и минералы на северо-западе Сибирской платформы. Это требует приобщения данных, полученных почти вековой норильской производственной и научной геологией Ключевые слова: Тунгусская синеклиза, Сибирская платформа, породообразующие минералы, сбор образцов, миндалекаменные траппы.
Семинар № 1
О геологическом строении района. Тунгусская синеклиза включают самую крупную в мире трап-повую провинцию - Сибирскую. Многочисленные покровы лав базальтов то-леитовых (преимущественно), афиро-вых, гломеропорфировых, порфировых с тонкими прослоями туфогенного материала составляют основу траппов. Ультрабазит-базитовые силлы и лакколиты, дайки, жилы, тела неправильной формы сосредоточены в осадочных породах, вблизи и ниже современного эрозионного среза. С траппами связаны уникальные месторождения [1-4]. На юго-востоке гор Путорана начинается и тянется далеко на юг провинция исландского шпата и цеолитов с месторождениями в районе п. Тура. К югу и к северу известны проявления самородного железа, а в бассейне Нижней Тунгуски -месторождения магнетитовых руд [5]. Месторождение графита на р. Курейка -результат контактового метаморфизма угленосной тунгусской серии. Её породы: алевролиты, аргиллиты, песчаники с прослоями угля обнажаются в верхах
карбонатно-терригенной толщи осадков палеозоя. Они подстилают трапповые породы и прорваны дайками и жилами базитов. Угли принадлежат крупнейшему в мире Тунгусскому угольному бассейну. Наконец к Путоране вплотную примыкают месторождения-гиганты меди, никеля и платиноидов, разрабатываемые в районе Норильска. Начиная с первой сотниковской шахты и до современных разрезов Кайеркана, уголь этого района сыграл важную роль в создании энергетической базы цветной металлургии страны и в обеспечении судоходства по Енисею и Северному морскому пути.
Данное сообщение кратко излагает предварительные итоги проведенных авторами полевых минералого-петро-графических сборов коллекционного материала, диагностических работ с музейными образцами, кадастровых описаний по этим и опубликованным геологическим материалам. Здесь изложены только первые результаты определений образцов и проб на материалах Г еологи-ческого музея им. В.В.Ершова МГГУ, готовящейся экспозиции заповедника
«Путоранский» с приобщением к ним литературных данных, объём которых велик.
При изучении путоранских, харае-лахских, норильских вулканитов не избежать сравнительных оценок, связанных с идеей их комагматичности с ин-трузивныыми породами. Но самые гипотезы, различные их модификации и детали здесь не рассматриваются: будь то дифференциация магм на базитовую и ультрабазитовую или устройство единого очага для толеитовых базальтов и руд, космическое происхождение или метаморфогенное - многое уже обсуждалось и будет обсуждаться впредь.
Схематический разрез (рис. 1) показывает строение северо-западной части Сибирской платформы: мульды с эффу-зивами и осадочный чехол под вулканитами, относительную приподнятость и повышенную мощность трапповых пород плато Путораны и большую разорванность лавовых покровов к юго-западу. Известные месторождения-гиганты Норильской рудной зоны слабо обнажены на поверхности, они распо-
Рис. 1. Строение участка сборов коллекционных образцов.
Общая план-схема и разрез по линии А-Б (по А.К. Матвееву и др., 1990, с изменениями): 1 — рыхлые толщи Q над осадками С2^; 2 — угленосные толщи С2-Р2; 3 — трапповая формация Р2-Т1: 3-а — эффузивные толщи, 3-б — интрузивные тела; 4 — западная граница плато Путорана; 5 — населённые
пункты: К — Кайеркан, Н — Норильск, Т — Талнах; 6 — маршруты 2005-2007 гг. А-Б — линия геологического разреза.
ложены субсогласно с вмещающими их карбонатно-терри-генными породами девона - перми. В пределах туфолавовой толщи выделены свыше десятка свит. Нижние свиты сложены субщелочными разностями с повышенным содержанием титана. Породы высокомагнезиальные отмечены в гудчихинской, туклонской и надеждинской свитах. Именно их рассматривают как комагматы пикритовых габбро-долеритов с богатым вкрапленным оруденением. Ценную информацию могут дать ксенолиты вулканических пород среди интрузивных разностей траппов.
Первичные породообразующие минералы. Оливины и пироксены - породообразующие минералы всех разностей трапповых образований, поэтому особенности их состава используют, уточняя сходство-различие тел рудоносных и безрудных. Важное значение оливина-индикатора при изучении рудовмещающих габбро-диабазов и пикритов отмечал ещё Н.Н.Урванцев (1951). По составу оливины базитов меняют желези-стость от Fo66 до Fo82.. Отчетливо выражено и различие по концентрациям ти-
тана в этих минералах. Наиболее титанистые оливины типичны для рудоносных интрузий. Норильского плато. Формы выделения оливинов в магматических породах различные. Это могут быть обычные зёрна - идиоморфные или ксеноморфные. Притом в разной степени замещённые серпентином. В горах Микчангда найдены оригинальные оливиновые дендриты на контакте дифференцированного базальтового покрова [7]. Среди изученных пироксенов более титанистыми являются пироксены из рудоносных пикритовых габбро-доле-ритов. Дендритовые формы могут принимать и клинопироксен, и включения магнетита в трахибазальтовую лаву -район оз. Хантайского [7]. По отличиям в составе породообразующих элементов различают фазы интрузивного магматизма и даже сближенные интрузивные тела разной рудоносности. Изученные оливины и пироксены трапповых интрузий по этим признакам существенно отличаются от оливинов и пироксенов пикритовых базальтов гудчихинской, туклонской и надеждинской свит. Этот пока первый отрицательный результат сравнительного изучения может говорить о формировании интрузивов в виде самостоятельных магматических фаз.
Состав сульфидных руд неоднороден. Главные рудообразующие сульфиды: пирротин, халькопирит и пент-
ландит включают примеси, по которым сопоставимы с аналогичными акцессо-риями вулканитов. В эффузивных анде-зитовых диабазах, подстилающих силл габбро-долеритов Норильска-1, отмечалась миндалекаменная текстура. Но при этом каков состав миндалин: миллерит, пирит и халькопирит. В рудной зоне миндалины рудные, вне Норильской рудной зоны миндалины нерудные [1]. Тяжёлая фракция речных и озёрных песков Путораны включает магнетит,
пирит, халькопирит с другими сульфидами - из рудной минерализации разных этапов. Норильские объекты чрезвычайно богаты и разнообразны по набору минералов - редких, новых, содержащих благородные металлы. Но за пределами главных рудных полей приходится искать не только минералы-спутники руд. Обычно их мало. Или есть, например, медно-цеолитовая минерализация в окружающих мульдах. А.Д.Генкин, 1950, к примеру, открыл в субщелочных базальтах Норильска-1 вторичный рудный минерал - пирит никелистый. Пирротин в составе норильских руд - далеко не второстепенный минерал. И он аномально кобальтоносный - В.В.Юдина и др., 1980. Это уже геохимические признаки, с которыми приходится сопоставлять другие минеральные и геохимические объекты. Здесь пока имеется немного вариантов для сопоставлений, требуются всё более тонкие физические методы исследования минеральных фаз. Но пути для поиска открыты.
Обнадёживает возможная аналогия связи щелочных покровов низовий р. Котуй с платиноносной Гулинской интрузией, с другими массивами Маймеча-Котуйской провинции. Субщелочные базальты входят в состав ивакинской свиты Р2 и Хараелахской свиты Т1 [7]. Расширяемый (ещё с 1940-гг.) набор исследуемых магматических объектов продолжает создавать новые возможности для сопоставлений.
Вторичная минерализация в эффу-зивах Продолжается поиск литолого-фациальных и геохимических аномалий, минералов-индикаторов в эффузивах и среди вторичных образований траппо-вых пород [7-9 и др.]. Это требует большой предварительной подготовки (полевой и камеральной) отобранного материала к экспрессным анализам.
Рис. 2. Базальтовый многогранник на южном берегу озера Лама - псевдокристаллическая отдельность горной породы. Фото В.Г. Стрекаловской, 2007
В Путоране известны многочисленные проявления кварца и его разновидностей, кальцита, пренита, смекти-тов и цеолитов. По нашим наблюдениям, хорошо заметные среди обломков (и в меньшей мере - в скальных обнажениях) кварцевые жеоды Харае-лаха и Путораны имеют диаметр до 10-15 см, чаще - округлые формы и сплошное выполнение с шестоватыми и даже игольчатыми кристаллами белого кварца, растущего к центру секреции. Реже кварц (белый и дымчатый) имеет скрытокристаллическое строение. Если на таком массивном обломке нет остатка вмещающего базальта, это может быть и окатыш кварца иной генерации. Ещё реже в жеодах вырастает горный хрусталь - одна разновидность, или со светлой аметистовой, иногда дымчатой головкой - несколько разновидностей вместе. Или вместе с халцедоном, даже полосчатым (агат). Агаты со смектитом внутри и без него известны на многих участках Путораны, Хараелаха, траппов к востоку и югу от Путораны.
Наконец, некоторые жеоды выполнены одним лишь халцедоном - серым или светло-голубым. Жеоды неправильной формы содержат кри
сталлы и друзы кварца белого или полупрозрачного с зияниями. Иногда это пустоты, образованные по растворённым минералам. Ориентировка кристаллов различная, но преобладает рост внутрь полости. На Хараелахе и в Лам-ских горах встречены жилы и их фраг-
менты, выполненные блоковым трещиноватым кварцем без следов граней. Экзоконтакт кварцевых жеод в районе оз. Лама иногда ярко зелёный. Это, вероятно, смектитовая тонкая оболочка, хотя в некоторых случаях не исключается и медная зелень. Такие ярко-зелёные мелкие, как горошины, секреции хорошо отделяются от трапповой породы, выпадая из неё.
Базальт с полиминеральными миндалинами - наиболее частый случай. Это может быть лавовый поток, весь или частично массивный. Пузырчатые зоны становятся миндалекаменными. Мы встретили у северного подножья Лам-ских гор миндалекаменный базальт с псевдокристаллической отдельностью -рис. 2. Вблизи наблюдался более известный случай веерной отдельности базальтов.
С миндалинами может быть некоторая зона, где на чёрный сливной эффу-зив или изменённый зелёный наложились текстурныё, фациальные, тектонические осложнения, так что нельзя сразу уточнить, как локализуются миндалины в породе. Наблюдалась содержащая мелкие миндалины тонкая неровная жила, секущая массивный базальт. Этот
вмещающий жилу эффузив лишен всяких жеод.
Кальцит обычно сопутствует кварцу в миндалине. На северо-западе синекли-зы это обычно белый минерал, заполнивший оставленное для него кварцем или пренитом пространство. Но иногда скаленоэдры белого кальцита с индивидами длиной до 3-5 см образуют самостоятельную друзу внутри жеоды. Эвенкийский промышленный исландский шпат хорошо описан, Там добыты огромные кристаллы-индивиды кальцита. Минералогический музей им.
A.Е.Ферсмана демонстрирует кристал высотой до 70 см из месторождения Разлом. Проявления на юго-востоке Пу-тораны - это переход наблюдавшихся нами мелких обособлений к крупным эвенкийским.
На западе Путораны встречаются также многочисленные миндалины с радиально-лучистыми и пластинчатыми агрегатами цеолитов, иногда розовых от гематитового пигмента. Исследователи норильских интрузий и околорудных толщ достаточно полно описали набор минералов, сопоставимых с нашими находками на плато Хараелах и в Путора-не. Так в 1967-75 гг. Ю.Р.Васильев,
B.В.Золотухин, В.В.Рябов открыли или
описали жильные и гнездовые низкотемпературные минералы Норильской рудной зоны: апофиллит, ксонотлит,
ломонтит, пектолит, пренит, таумасит. Их связь с рудоносностью не была простой: рассматривались варианты происхождения гидротермального, метасома-тического, скарнового, наконец - холодного образования под действием грунтовых вод. Изучены составы и ассоциации этих минералов (включая псевдоморфозы - волластонитовые, гранатовые, ксо-нотлитовые и др.). Продолжается пополнение набора минералов благодаря непрерывному обновлению промыш-
ленных горных выработок. И хотя наши коллекционные сборы по изученности вещества и природному разнообразию гораздо беднее, можно говорить о номенклатурном сходстве минеральных ассоциаций путоранских, хараелахских жил и миндалин с норильскими и тал-нахскими из околорудных объектов.
Пренит образует почки в полостях эффузивов Путораны, Хараелаха и Норильского плато. Эффектные образцы минерала имеются в музейных экспозициях Норильска и Талнаха, Москвы и Санкт-Петербурга. Диаметр почек - до 2-3 см, цвет нежно-голубой, иногда -почти белый. На южном берегу оз. Ламы имеется богатая пляжевая россыпь -светло-голубого пренита с кварцем и другими сопутствующими минералами. Россыпи присвоили имя геологов Бориса и Веры Остащенко. Преобладают размеры почек до 1 см. Судя по крупным глыбам миндалекаменных эффу-зивов с пренитом в горных ручьях к югу, здесь имеются и более эффектные разности этого минерала. Разработана методика его облагораживания [6]. В миндалинах и жилках ассоциирует пренит с кварцем и кальцитом.
В настоящее время в аналитической разработке находятся и другие агрегаты из миндалекаменных траппов. Анализируются и доступные нам пробы рыхлых пород. Музей МГГУ демонстрирует новые поступления этого региона, накапливая материал для пополнения и уточнения региональной экспозиции, для расширения минерального кадастра региона и, частности, количества образцов цветного камня. При сборе образцов особое внимание уделялось не только их представительности, но и наглядности, музейной выразительности. Поэтому относительно редкие горные минералы и минеральные агрегаты (вторичные, из миндалин и жил -
Среднегодо-
вая
светлые и разнообразные) иногда оказывались предпочтительными по отношению к тёмным массивным типично трапповым образованиям - базальтам и габбро.
1. Генкин А.Д. Минералы платиновых металлов и их ассоциации в медно-никелевых рудах Норильского месторождения. М.: Наука, 1968, 107 с.
2. Генкин А.Д., Филимонова А.А., Евстигнеева Т.Л. и др. Сульфидные медно-никелевые руды Норильских месторождений. М.: Наука, 1981, 234 с.
3. Годлевский М.Н. Траппы и рудоносные интрузии Норильского района. М.: Госгеолтех-издат, 1959, 89 с.
4. Дюжиков О.А., Дистлер В.В., Струнин Б.М. и др. Геология и рудоносность Норильского региона. М.: Наука, 1988, 280 с.
5. Евсеев А.А. Минералогические находки. Краткий обзор. 1. Сибирь. М.: Минер. музей им. А.Е.Ферсмана, 2006, 158 с.
Разнообразие рудной и околорудной минерализации в музее требует особого рассмотрения.
--------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
6. Назарова Г.С., Остащенко Б.А. и др. Метод получения ювелирной окраски пренита. // Препринт Коми НЦ серии «Нов. науч. методики». Сыктывкар, 1988, 21 с.
7. Рябов В.В., Шевко А.Я., Гора П.М. Магматические образования Норильского района. Т.1. Петрология траппов. Изд.2. Нс.: Нонпарель, 2001, 408.с.
8. Спиридонов Э.М., Гриценко Ю.Д., Пономаренко А.И. Метаморфогенно-
гидротермальные паркерит и ассоциирующие с ним минералы Норильского рудного поля. // ЗРМО, 2007, 6, с. 39-49.
9. Спиридонов Э.М., Ладыгин В.М., Симонов О.Н. и др. Метавулканиты пренит-пумпеллиитовой и цеолитовой фаций формации Норильского района Сибирской платформы. М.: МГУ, 2000, 212 с. ЕШ
г Коротко об авторах
Ашихмина Н.А. - научный сотрудник ИГЕМ РАН;
Дубровская Т.В. - заведующая Геол. музеем им. В.В.Ершова МГГУ, [email protected]; Криволуцкая Н.А. - кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник ГЕОХИ РАН;
Семёнов Н.М. - ст. геолог, Аэрогеология;
Стрекаловская В.Г.— научный сотрудник Государственного природного заповедника «Пу-торанский». Норильск, [email protected]
