CC BY
17
ОСОБЕННОСТИ МЕТАСОМАТОЗА И ЗОЛОТОГО ОРУДЕНЕНИЯ ТАПСА-КААХЕМСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ТУВЫ
А. Ф. КОРОБЕЙНИКОВ, А. В. МАЦЮШЕВСКИИ, Л. Б. МАЦЮШЕВСКАЯ (ТПИ)
В пределах района распространены нижнекембрийские существенно карбонатные и эффузивные породы, образующие складки широтного простирания. Складчатые структуры осложнены субширотными и субмеридиональными разрывами, определяющими глыбовое строение района и контролирующими интрузии гипербазитового и таннуольского гранодиоритового комплексов [3]. В приконтактовых частях гранодио-ритовых массивов развиты золотоносные магнезиальные и известковые скарны. Последовательность формирования контактово-метасоматиче-ских и гидротермальных пород представлена.в табл. 1.
Размещение контактово-метасоматических пород определялось контактом плутона, разрывными нарушениями и зонами трещиноватости. Скарны развиваются за счет карбонатных и алюмосиликатных пород. Среди них отчетливо обособляются два типа: магнезиальные, образовавшиеся в послемагматическую стадию и секущие магнезиальные. В свою очередь, известковые скарны рассекаются маломощными жилами аплитов и пегматитов. Процессй контактового метасоматоза завершились формированием мелких магнетитовых залежей, амфибол-хлоритовых и серпентиновых пород.
Магнезиальные скарны .обычно в виде маломощных.оторо-чек окаймляют выходы интрузивных пород среди доломитовых и бруси-товых мраморов. Форма скарновых тел линзовидная, гнездовая или неправильно пластовая. Размеры тел от 2—3 до 10—20 метров в ширину при длине 5—30 метров. Границы с диоритами отчетливые, а со стороны карбонатных пород чаще постепенные. Внутреннее строение их зональное: у контакта с диоритами господствуют существенно шпине-левые породы, которые сменяются пироксен-паргаситовыми, затем флогопитовыми и, наконец, фассаит-гроссуляровыми скарнами и скар-нированными мраморами (фассаит-доломитовыми и форетерит-доломи-товьгми кальцифирами). Строение отдельных скарновых зон весьма неоднородно: очень часто среди пироксеновой массы появляются шпинель и паргасит, придающие породе пятнистый облик. В других случаях скарны сложены шпинелью, пироксеном с примесью геленита. ■
Анализ баланса вещества при метасоматозе показал, что возникновение магнезиальных скарнов обязано процессам алюмомагнезиаль-ного метасоматоза карбонатных пород. При этом в зоны метасоматоза
щривносились 51, А1, Ре и особенно M.g, а выносились Са и С03, причем привнос вещества преобладал над выносом (табл. 2). Повышение концентрации А1, N[g, Ре в зонах метасоматоза обусловливалось, скорее всего, как мобилизацией их ^з прилегающих эффузивных пород, так и особенно привносом растворами из глубинного магматического очага, сформировавшего гранодиоритовый плутон. В целом формирование скарнов происходило инфильтрационно-биметасоматическим путем. Среди описываемых парагенетических ассоциаций отчетливо обособляются две группы: 1) шпинель + фассайт + паргасит+флогопит+ + ксантофилл ит (гистерогенный) ±магнетит±форстерит (как примесь) ±доломит и кальцит (как реликт); 2) фассацт±геленит±дЬломит+ -Ькальцит (как реликт) + серпентин (гистерогенный). В конечном счете возникает ассоциация, отвечающая шпинель-пироксен-паргаситовым, шпинель-пироксен-геленитовым скарнам и доломит-пироксеновым каль-цифирам.
Известковые скарны формируются за счет карбонатных и алюмо-силикатных пород в зонах инфильтрации послемагматических растворов приконтактового ореола гранодиоритовой интрузии. Среди них различаются эндо- и экзоскарны. Первые формируются за счет диоритов краевой фации интрузии и сложены диопсид-авгитом, гроссуляром, скаполитом и реликтовым плагиоклазом. В качестве примесей в них присутствуют сфен, апатит, циркон, ортит, гистерогенный тремолит-актинолит, магнетит, эпидот, хлорит и серпентин. Экзоскарны возникают на месте известняков, порфиритов, туфов и магнезиальных скарнов и состоят из диопсида, салита, граната, везувиана, волластонита, роговой обманки и реликтовых карбонатов. Из вторичных минералов в них развиты актинолит, магнетит, гематит, эпидот, хлорит, серпентин, тальк, пренит.
Известковые скарны чаще всего образуют линзовидные, пластовые и жилообразные тела, протягивающиеся вдоль контактов интрузивных тел и зон тектонических разрывов, и дают прерывистые оторочки вдоль контактов диоритов с известняками и реже порфиритами. Размеры скарновых тел достигают десятков и первых сотен метров по простиранию при мощности в 3—5 до 30—60 метров. Скарнирование существенно карбонатных пород происходит интенсивнее, чем эффузивных. Исходя из количественных соотношений главных породообразующих минералов, представляется возможным выделить пироксеновые, гранатовые и гранат-пироксеновые скарны.
Возникновение известковых скарнов обязано процессам известково-магнезиально-железистого инфильтрационного метасоматоза при подчиненном значении биметасоматических явлений. При этом образование пироксеновых и гранатовых скарнов на месте магнезиальных мета-соматитов вызывалось привносом 51, Ре, Са и выносом остальных петрогенных элементов и их перераспределением в краевых частях зон метасоматоза, (табл. 2). Скарнирование диоритов обусловливалось привносом Ре, Са, N[g и выносом остальных компонентов растворами. Наоборот, возникновение апокарбонатных скарнов сопровождалось привносом А1, Ре, M.g и выносом избыточного кальция.
Послескар новые метасоматиты (магнетит-гематитовые руды) наиболее полно представлены в зонах инфильтрационного метасоматоза на участках скарновых тел, подвергшихся интенсивному дроблению вдоль тектонических зон. Во многих случаях магнезиальные и известковые скарны почти полностью замещаются более низкотемпературными минеральными образованиями. Среди них можно выделить (в порядке возрастной последовательности): 1) магнетитовые руды, 2) тремолит-актинолитовые, 3) хлорит-серпентиновые, 4) кварц-каль-
Таблица I.
Схема классификации контактово-метасоматических и гидротермальных образований золоторудных проявлений Центральной Тувы
Тип процесса Этапы минерало-образования Стадии минералообразо-вания Минеральные, ассоциации
о — со Контактово-мета-морфический Контактовых роговиков н мраморов Мраморы бруситовые апопе- риклазовые ГТлагиоклаз-пироксеновые роговики Плагиоклаз-роговообманковые роговики
Магнезиальных скарнов Шпинель-пироксен-паргасит- флогопитовая Шпинель-пироксен-геленитовая Диопсидовая Диопсид-форстеритовые каль-цифиры
Контактово-мета-соматический
Известковых скарнов Пироксен-гранатовая с (везувианом и скаполитом) Волластонитовая
и О) р ¡я Йослескарновых метасо-матитов (магнетитовых руд) » Магнетит-актинолит-хлорито- вая Кварц-кальцит-эпидотовая Серпентин-тальковая Кварц-г^матитовая
га г? ш о о с Гидротермальны^ Кварцево-карбонатно-. сульфидная Кварцево-пирит-халькопирито-вая . Пирит-халькопирит-борнит-га- ленитовая Кварцево-карбонатная , Кальцит-ломонтитовая
- Околорудных метасома-титов (гидротермально-измененных пород) Серицит-кварц-карбонатная (березитовая) Карбонатная
Экзогенный Гипергенная Окисленных руд (гетит-лимо-нит-куприт-тенорит-самород-ная медь-малахит-азурит-хризоколла) Вторичных сульфидов (ковел-лин-борнит-халькозин)
цкт-эпидотовые и 5) кварц-гематитсвые породы' (табл. 1). Обычно в центре зон размещаются мелкие магнетитовые линзы, оторачивающиеся тремолит-актинолитовыми, хлоритовыми и серпектинсвыми породами. *
Серпентинизация скарнов и скарнированных известняков имеет широкое развитие. Серпентин замещает фассаит, доломит, шпинель, тремолит, образуя пятнистую вкрапленность, гнездовые и линзовидные выделения среди кальцитового агрегата. Процесс серпентинизации сопровождается привносом гидротермами магния в зоны скарнов и околоскарновых пород и выносом остальных петрогенных элементов (табл.2).
Кварц-гематитовые образования среди карбонатных пород и скарнов приурочены к трещиноватости пород. Возможно, они являются самыми поздними - продуктами деятельности растворов, обогащенных железом и кремнием в период выщелачивания скарнов. Скарнирован-ные известняки вдоль трещинок постепенно замещаются кварцем рого-виковой структуры и гематитом, вплоть до образования биминеральных кварц-гематитовых пород. Мощность таких тел не превышает первых метров, протяженность — первых десятков метров. Тела сложены кварцем, гематитом, реликтовым кальцитом, доломитом, пироксеном и серпентином. Текстура полос полосчатая, массивная или сетчатая, благодаря чередованию существенно гематитовых и кварцевых полос.
Карбонатно-кварц-золото-сульфидные руды
Гидротермальный золоторудный процесс наложен на скарны после дробления последних. В гидротермальную стадию возникло несколько новых минеральных ассоциаций: 1) карбонатно-кварц-золотосульфид-ная, 2) золото-кварцевая, 3) кальцит-ломонтитовая, 4) карбонатная и 5) березитовая (табл. 1). Последние две являются околорудными образованиями, причем четвертая развита в золотоносных скарнах, а пятая —• в контактах золото-кварцевых жил, секущих гранодиориты. В целом отчетливо обособляются два типа руд: 1) кальцит-золото-медносульфидный прожилково-вкрапленный в скарнах и магнетитовых линзах и 2) кварцево-золоторудный жильный в гранодиоритах и реже в скарнах.
В пределах изучаемого района все известные золоторудные проявления размещаются в приконтактовой полосе гранодиоритового интрузива и приурочены главным образом к телам скарнов, магнетит-гема-титовым линзам и реже кварцевым жилам апикальной части плутона.
Золото-сульфидный прожнлково вкрапленный тип орудене-ния охотнее возникает в гранат-пирокбеновых скарнах и магнетит-ак-ткнолит-хлоритовых линзах. Рудные тела представляют собой зоны карбонатизированных и окварцованных скарнов, пронизанных тонкими прожилками и рассеянной вкрапленностью карбонатов, кварца, сульфидов и золота. Форма рудных тел определяется характером тектонической трещиноватости и пористости, контролирующей оруденение. В общем случае она отвечает гнездовой и линзовидной.
3 о л о т о-к в а р ц е в ы м типом руд представлены единичные кварцевые жилы, залегающие в гранодиоритах. В зальбандах кварцевых жил породы подвержены березитизации. Протяженность зон околоруд-нсго изменения пород обычно соответствует размерам кварцевых жил и составляет первые десятки метров. Березиты сложены карбонатами, мусковитом, пиритом, кварцем, редкими альбитом к. хлоритом. Форми-' рование этих пород предшествует жилообразованию.
Таким образом, стадийность послемагматических процессов,- неоднородный прогрев вмещающих пород, наличие резко выраженного • околоинтрузивного температурного градиента обусловили появление разнотемпературных метасоматитов и наблюдаемые размещения их в' пределах рудного поля. Высокотемпературные магнезиальные скарны магматической стадии приурочены непосредственно к контактам грано-диоритовых тел с карбонатными породами, а более низкотемпературные известковью сменяют их в сторону пород континента и проявляются вдоль тектонических зон.
Гидротермальные образования наоборот контролируются не стё-пенью прогрева вмещающей среды, а наличием проводящих каналов (трещин, границ разнородных слоев, пористостью и т. п.) и размеща-
зотся как внутри контактово-метасоматического ореола, так и за его пределами (кварцево-золоторудные жилы в апикальной части интрузива). Вероятная общность источника и путей движения послемагма-тических растворов привела к наложению поздних метасоматических и гидротермально-жильных ассоциаций на уже сформированные скар-новые тела.
Особенности контактово-метасоматических и гидротермальных образований района следующие:
1. Наличие магнезиальных и известковых скарнов, что указывает на достаточно большую длительность контактово-метасоматических процессов. Термодинамические расчеты и термометрические исследования показывают, что они формировались при температурах 830— 600сС и 600—400°С соответственно.
2. Пространственное совмещение в скарновых зонах специфических ассоциаций: шпинель + фассаит + паргаситовой, возникающей в условиях значительных глубин, шпинель-геленитовой, бруситовой, формирующейся в условиях малых глубин [1], — их высокотемпературный, парагенезис, характер проявления и размещения позволяют полагать о формировании контактово-метасоматических и гидротермальных комплексов в гипабиссальной зоне глубинности, переходной к мезоабис-сальной.
3. Интенсивная серпентинизация скарнов и околоскарновых пород. Согласно термодинамическим расчетам и экспериментальным данным [2, 4] температура процесса может быть принята в 300—200°С, которая отвечает минимальной температуре замещения пироксенов и кварц-доломитовых пород серпентином.
4. Широкое развитие замещений существенно карбонатных кварц-гематитовыми. За верхний температурный предел окварцевания доло-митизированных известняков может быть принята минимальная температура образования тремолита за счет доломита и кварца, которая составляет 150°С [4].
5. Связь золотого оруденения с новым гидротермальным этапом, наложившимся на скарновый, в течение которого возникли актинолит-хлорит-тальк-кварц-карбонатные породы, несущие пирит, пирротин, халькопирит, борнит и галенит. Золото находится* в срастании с андра-днтом- пироксеном, магнетитом, актинолитом, хлоритом и особенно кварцем, кальцитом, борнитом и халькопиритом, которые оно обрастает или замещает.
Рудовмещающие скарны и диориты подвержены интенсивной кар-бонатизации и березитизации. По характеру околорудных процессов н температурам декрепитации кварцев можно предположить, что температуры минералообразующих растворов составляли 320—180°С. Наиболее перспективными в отношении золотоносности являются окварцо-ванные, карбонатизированные и сульфидизированные участки скарнов в тектонических зонах с неоднократными внутриминерализационными подвижками.
6. На месторождении широко развита зона окисления, особенно на площадях развития разрывов и зон повышенной трещиноватости пород (до глубины 50—100 и более метров), которая, возможно, повлияла на распределение золота в рудных телах/
Появление вторичных медных минералов в зонах окисления скарнов (хризоколлы, малахита, азурита) может служить надежным поисковым признаком на медно-сульфидную золотоносную минерализацию.
Изменение состава и баланс вещества при контактовом метасоматозе карбонатных и алюмосилик.
Окислы
755-а
Вес
Колич. в-ва
417
Вес
Колич. в-ва
313
Вес %
Колич. в-ва
Вес
51-а
Колич. в-ва
Привнос
+
Вынос
51-6 51-в 51 -г
Привнос Привнос Привнос
Вес + Вес Колич. + Все Колич. + Вес
% Вынос % в-ва Вынос в-ва Вынос %
-ф
йЮ2 54,84 154,0 1,05 2,83 0,58 1,56 10,58 33,6 +30,7 0,58 + 32,0 51,26 168,3 + 135,1 38,38
то2 0,74 2,1 0,10 0,3 + 0,3 0,10 + 0,3 п.о -0,3 0,26
АЬОз 16,89 48,5 50,47 174,0 + 174,0 50,47 + 174,0 2,13 7,1 - 151,1 12,65
1:с2Ов .3,40 9,5 7,92 25,0 + 25,0 7,92 + 25,0 2,60 8,6 -16,2 15,27
1-еО 5,75 16,3 1,87 6,0 + 6,0 1,87 + 6,0 3,23 10,8 + 4,9 0,27
МпО 0,12 0,3 - 0,12 0,4 + 0,4 0,12 + 0,4 и.о -3,8 0,40
Г а О 8,16 23,2 54,79 1,47 32,94 88,6 1,99 6,4 -140,6 1,99 -82,2 24,39 79,9 + 73,6 32,10
А^О 4,80 13,4 0,68 1,84 19,56 • 52,5 22,84 72,3 + 70,4 22,84 + 20,0 15,10 49,9 " -22,0 0,07
М;цО 2,90 8,1 . 1,01 3,20 + со То 1,01 4 3,2 0,2-3 0,7 , — 2,5 0,11
К20 ; 0,95 - 2,7 • 0,65 2,30 + 2,3 0,65 + 2,3 ' 0,10 0,3 -1,7 0,10
1»205 0,14 0,4 0,3 0,1 + 0,1 0,3 + 0,3 и.о -0,1 н.о
и. п. п. 1,68 3,6 43,57 1 ¡8,3 47,3 127,3 1,69 5,4 -112,9 0,69 - 122,0 0,-12 1,4 -3,9 0,22
Сумма 100,37 282 100,09 270 100,38 270 99,26 315 + 312 99,26 + 269 99,45 327 + 213,6 99,83
Объемный
нес 282 270 270 3,15 -258 315 -189 327 -201,6 320
755-а — неизмененный диорит краевой фации таннуольского гранодиоритового комплекса (рудное тело № 7); 417—мрамор и.! контактов с диоритами (известковый карьер, безрудная зона); 313—доломитизированный известняк (рудное тело № 3); 51-а —шпинель-пироксен-куммингтонит-флогопитовый скарн за счет мраморов (рудное тело № 8); 51-6 —то же за ечет доломитизироваиных известняков; 51-в — диопсидовый скарн за счет магнезиальных скарнов (обр. 51-а); 51-г — гранатовый скарн за счет магнезиальных скарнов (обр. 51-а); 837 — диопсидовый экзоскарн, образованный на месте мраморов (рудное тело № 8); 403-3 — гранатовый экзоскарн, возникший на месте мраморов (Безрудная зона); 755-6 — скариированный диорит (рудное тело Лй 7); 7125 — актинолитизированный диопсидовый экзоскарн из 1 рудного тела; 6 — сканированный мрамор; 6—2—серпентинизированный оскарнованный мрамор.
Химические анализы выполнены в Центральной лаборат ории Красноярского геологического управления - *
122,8
0,9 40,6 49,2 0,9 1,3 102,7 0.2 0,4 0,3 и.о 0,7 320
•¡-89,7 + 0,6 - 117,4 -V 24,4 -5,0 -2,5 г 96,4 -71,7 -2,8 - 1,7 -0,1 -4.6 -Ь 210,5
-206,7
51,26 и.о 2,13 2,60
з,23
и.о 24,39 15,09
0,23 0,09
0,42
327
атных пород Тардана (в граммах на 100 куб. см породы)
837 403-3 755-6
Привнес Привнос + # Привнос
Вес Вес Колич. + Вес
Вынос % Колич. 01 /0 и-на Вынос 7о
+ 165,5 38,38 " + 120,0 46,24 136,5 - 17,5 64,3
0,26 + 0,9 0,25 ■ 0,7 -1,4 и.о
+ 7,0 12,65 + 40,6 17,(7 50,8 + 2,3 0,66
4-8,5 15,27 + 49,2 2,91 8,5 — 1.0 -2,18
+11,6 0,27 + 0,9 6,18 18,3 + 2,0 6,48
0,40 + 1,3 0,13 0,4 + 0,1 0,30
-6,7 32,10 -44,3 12,76 38,0 + 14,8 9,46
-Г 48,2 0,07 -1,6 11,00 32,7 + 19,3 14,67
+ 0,8 . 0,11 + 0,4 1,12 3,3 -4,8 0,13
+ 0,3 0,10 + 0,3 0,31 0,9 - 1,8 0,10
' и.о 0,04 0,1 -0,3
- 126,0 0,22 -126,6 2.34 6,8 + 3,2 1,48
+ 232 . + 214,6 100,45 291 + 41,7 99,87
-187,0 320 -168,4 291 — 26,8 276
Таблица 2
7126 6 6- 2
Колнч. в-ва Привпос + Вынос Вес % Кол ич. в-ва Вес % Кслич. в-ва Привпос + Вынос
178.0 + 10,0 25,60 72,0 2 L00 56,1 - 15,6
1,8* -5,3 M 3,1 0,4 1.1 -2,0
6,0 -2,6 1,3 ■ з.с 0,6 1,6
18,0 + 7,2 1,65 4,6 0,1 - 0,3 -4,3
0,8 + 0,8
26,2 -53,7 39,0 108,1 20,0 53.6 — 51И)
■10,5 -9,4 8,50 23,6 21,1 56,6 + 33,0
0,4 -0,3 0,1 \)х>;\ 0,1 0,2 -0,2
0,3 Í) 0,05 .0,02 0,1
4,1 + 2,7 22,86 ■ 63,6 36,1 97,1 + 33,5
276 + 20,7 100,16 2S9 99,36 267 + 66,5
-70,6 289 267 -78,6
ЛИТЕРАТУРА
1. В. А. Жариков. Геология и метасоматические явления скарново-полиметал-лччгскш; месторождений Западного Кпрамазара. М.. Изд. АН СССР. 1959.
2. В. А. Николаев, В. В. Д о л и в о-Д о б р о в о л ь с к и й. Основы теории ■"фоцессов магматизма и метаморфизма. М., Госгеолтехиздат. 1961.
3. А. М. X а з а г а р о в, А. И. Н е й м а р к, К. М. К и л ь ч и ч а к о в. Золотое оруденение в скарнах Тапса-Каахемского междуречья. Мат. геологич. конф., Красноярск, 1966. ■
4. И. П. Щ е р б а н ь. О температурах образования кварцево-доломитовых и кварцево-магнсзитовых пород. Сб. «Минералогическая термометрия и барометрия», т. II. М., Изд. «Наука», 1968.
12 Известия ТПИ, т. 239
