CC BY
42
УДК 553.3 (571.55)
Чернышова Надежда Евгеньевна Nade Chernyshova
ПРИРОДА КУЛТУМИНСКОГО ГРАНИТОИДНОГО ШТОКА В КОНТЕКСТЕ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПРИНАДЛЕЖНОСТЩВОСТОЧНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ)
ON NATURE OF KULTUMINSKY GRANITOID STOCK IN THE CONTEXT OF GENETIC OWNERSHIP (EASTEN ZABAIKALIE)
Охарактеризована генетическая принадлежность отдельных разновидностей пород, слагающих Култуминский гранитоидный шток. Приведены их описания
Ключевые слова: Култуминский шток, магматические породы, эндоморфные гранитоиды, метасоматические гранитоиды и диоритоиды
Genetic attachment of separate rock varieties building up Kultuminsky granitoid stock is determined. The article presents their descriptions
Key terms: Kultuminsky stock, magmatic rocks, endomorphic granitoids, metasomatic granitoids and diorites
Шток расположен в Газимуро-Завод-ском районе Забайкальского края. Относится к шахтамннскому комплексу поздней юры. В структурном плане массив приурочен к ядерной части Култума-Ушу-мунской антиклинали, сложенной песчаносланцевыми отложениями белетуйской и известняками быстринской свит венд-ран-некембрийского возраста. С поверхности массив представляет овальное тело площадью около 40 км2, сложенное породами разнообразного состава, имеющими весьма сложные взаимоотношения.
Култуминский гранитоидный шток представляет интерес, поскольку к нему приурочено одноименное скарновое месторождение и золото-медно-порфировое проявление, и определение природы слагающих его пород помогает уточнить условия образования руд промышленных скоплений, что является важным в теории рудообразования [1; 2]. Изначально происхождение штока трактовалось как магматическое, однако детальное изучение (980
шлифов, полевые наблюдения и изучение фотодокументации) позволило установить его полигенную природу. Его слагают маг-матигы, формировавшиеся при кристаллизации чистой магмы, в зоне эндоморфизма и метасоматическим путём:
— магматические гранитоиды кристаллизовались из первичной магмы среднекислого состава;
— эндоморфные магматигы формировались из магмы, обогащенной химическими элементами, поступившими из вмещающих горных пород в результате её контаминации [3]. Сформированная из «загрязнённой магмы» порода имеет иную структуру, текстуру, химический и минеральный состав, нежели нормальная магматическая порода, формирующаяся из чистой магмы. Состав образующихся пород определяется исходной магмой и составом ассимилированных вмещающих пород осадочной толщи;
— метасоматические гранитоиды сформированы в результате воздействия на тер-
ригенно-осадочную толщу трансмагмати- разброс в составе и частая смена отдельных
ческнхфлюидов (минерализаторов).
видов пород на небольшой площади, при
Эндоморфные (гибридные) и метасо- этом сохраняется определённый ритм в матические магматиты массива по внешне- смене разновидностей, обусловленных сому облику близки к нормальным гранитои- ставом вмещающей осадочной толщи, дам, несколько отличаясь от них по составу Эндоморфные и метасоматические по-
и структуре. Для эндоморфных и метасома- роды развиты в основном в южной части тических гранитоидов характерен большой Култуминского массива (рис. 1).
Рис. 1. Геологическая карта Култуминского массива
масштаб 1:50 ООО
<3„
Оп,
К,/г
У«
.Аллювиальные отложения пойм. Песчано-гравийно-галечно-валу'нные отложения, галечники, гравий, пески, супеси. суглинки, глины
Аллювиальные отложения первой, второй и третьей надпойменных террас речных долин. Песчано-гравийно-галечно-валунные отложения, галечники, пески, супеси, суглинки, глины
Тургинская свита. Песчаники. туфопесчаннки. алевролиты. аргиллиты, гравелиты, андезиты, их т\фы, туф о- и лавобрекчии
Нерчинскочаводский комплекс. Дайки лампрофиров. ми к род но рито в. диоритов
Кукульбейский комплекс гранитовый
Граниты лейкократовые и биотитсодержащне
I Пахта минский комплекс гранит-гранодиоритовый
Третья фаза. Гранодиорит-порфнры. гранодпориты порфировидные (ус>;); утгі Дяйки гранит-порф иров. днорнт-порфирнтов
Борщов очный комплекс гранитовый
Первая фаза. Граниты, гранодпориты биотит-амфибол овые порфиробластовые: дайки пегматитов и мелкозернистых гранитов
Г,к,ь
К а въгку1 ш не ка я свита. Песчаники. алевролиты. конгломераты
УЗ и X ё
ГзР.И
Государево кая свита. Песчаники, алевролиты, аргиллиты, хлидолиты. конгломераты Одинокий комплекс гранит-гранодиоритовый Третья фаза. Граниты биотнтовые. лейкократовые. мелко-среднезернистые
С‘1ег
С/иг
Нрннченская ганда. Песчаники, алевропесчаинки. алевролиты, сланцы кремнисто-глинистые, прослои извести яков, доломитов
Быстринская свита. Доломиты, известковистые доломиты. известняки, прослои песчаников, алевролитов, сланцев углисто-глинистых
у
3 V V V
6 ¿у
1- известняки и доломиты: 2- гранодиорит-порфиры. 3 - лавы андезитов:
4- ’эксплозивные брекчии: 5. 6 - горизонты: кремнистых(5) и карбонатных (6) пород
2.
I- скарнированные породы: 2- контактовые роговики: 3 - зоны милонитов: 4- ковтуры невскрытых интрузий по геофизическим данным
Минеральный тип руцы N Іесторождения средние Проявления Генетический тип Рудная формация Вторичные ореолы рассеяния
Халькопирит-■золото-ма г нети-товый ^.Си.Ре.Аи ш (4i.Fi;. Аи ■ Скарновый Рудоносных скарнов ^-Си0,01—, ^^РЬО.03-0^05^ ^Аи0.01-0.5^
Хальшпнрит-юлото-пирит-а рсенопнритовы й Си. Аи • Ггідротермально-метасоматическнй Золото- сульфидная
Золото-пнрнт- арсеиопнритовый Аи (.Ля, -Ля) • Гидротермальный Золото- сульфидно- кварцевая
Золото Осадочно-меха- нический Золотоносных россыпей
Сульфасольно-галенит-сфалер-итовый (сереброзолотосодержащий РЬ. 2л, Ац • РЪ, Си. Аи • Гидротермальны! г Галенит-сфа- леритовая
Область преимуществен ного развития Магматический гранит
Эндоморфный гранит
Метасоматичемкий гранит
Распределение и соотношение магма-тогенных и метасоматических пород обусловлено также и разрывной тектоникой, во многом определяющей пути движения газов, растворов и расплавов, поэтому выделить в пределах массива более или менее изолированные поля однотипных генетических разновидностей гранитоидов практически невозможно. Массив представляет собой их сложную смесь, в которой магматические гранитоиды, отвечающие по составу исходной магме, наблюдаются, в основном, в северной части. На юге массива они наблюдаются фрагментами, здесь более распространены эндоморфные гранитоиды и диоритоиды, а также метасома-тические граниты, наблюдающиеся чаще в
Магматические гранитоиды в основном образуют выходы в центральной части массива, где к ним приурочено скарновое золотосодержащее Култуминское месторождение железо-медных руд. Магматические гранитоиды представлены преимущественно гранидиорит-порфирами. Их краевые фации имеют более меланократо-вый облик, по составу отвечая диоритовым порфиритам. Для магматических пород характерен достаточно монотонный облик и состав по латерали и на глубину. Их контакты с вмещающей толщей резкие, через зоны высокотемпературного скарнирова-ния, количество посторонних включений в них минимально. Состав и строение являются типичными для магматических пород. Гранит-порфиры и гранодиорит-порфиры содержат порфировые вкрапленники кварца, плагиоклаза и биотита, в них наблюдаются растущие порфиробласты калиевого
приконтактовых частях и вдоль разрывных нарушений.
Проработка вмещающих пород флюидами и расплавами неравномерная, поэтому в пределах массива среди пород магматоген-ного облика наблюдаются многочисленные ксенолиты осадочных пород, размером от миллиметра до первых сотен метров. Ксенолиты представлены метаморфизованными песчаниками, алевропесчаниками, алевро-литовыми сланцами с прослоями алевритовых известняков и доломитов белетуйской и быстринской свит.
Каждая генетическая разновидность гранитов характеризуется определёнными признаками (см. таблицу).
полевого шпата, реже альбита автомета-соматического происхождения. Основная масса состоит из микролейст и микротабличек плагиоклаза, ксеноморфных зёрен кварца, калишпата, микролисточков биотита и зерен роговой обманки. Структура микрогранитовая. В диоритовых порфири-тах краевой фации содержание кварца не превышает 2-3 %; калишпата — 5 %; доля роговой обманки и биотита по сравнению с гранодиоритами существенно повышается. Структура основной массы микропризма-тически-зернистая.
Эндоморфные гранитоиды и диоритоиды породы слагают основную часть массива, пространственно занимая промежуточное положение между магматическими и метасоматическими магматитами. Состав этих пород отличается большим разнообразием и изменяется от гранит-порфиров до диоритовых и андезитовых порфиритов.
Генетическая разновидность гранитов Состав гранитов, % Структура гранитов Связь с оруденением
Магматический Плагиоклаз 25-30, кварц 20-25, калишпат 20-25, биотит 5-8, роговая обманка5-10 Порфировая, основной массы микрогранитовая Безрудные
Эндоморфный Плагиоклаз10-50, кварц 5-20, калишпат 5-20, биотит 5-20, актинолит 5-25 Порфировая, основной массы призматически-зернистая Практически безрудные
Метасоматический Альбит10-25, кварц 5-30, калишпат 5-20, биотит 3-10, актинолит 2-15, турмалин 1-2, сфен 1-2 Порфировая, осн. массы гранобластовая до аплитовой и микропойкилитовой Си, Аи
Именно эти породы традиционно принимались за дайковый комплекс, входящий в состав массива, но распределение разновидностей пород, принимаемых за дайковые, сходно с переслаиванием осадочных пород вмещающей толщи. Мощность отдельных разновидностей колеблется от нескольких сантиметров до 1 м. Контакты непостоянны, они бывают резкими и постепенными, часто переход гранитоидов к диоритоидам идёт через промежуточные разности пла-гиогранит-порфиров и биотит-плагиокла-зовых порфиритов. Зависимость состава магматических пород от осадочных подчёркивается реликтовыми микровключениями последних в соответствующих магматитах. В гранит-порфирах наиболее часто встречаются включения песчаников и серицито-вых алевролитов, в биотит-плагиоклазовых порфиритах — биотитовых алевролитов и мергелей. Диориты и андезитовые пор-фириты содержат обособления мергелей и карбонатных пород.
Эндоморфные магматигы имеют необычный состав и структуру. Темноцветные минералы представлены не роговой обманкой, а актинолитом и актинолитовой роговой обманкой. Амфибол и биотит чаще образуют не самостоятельные выделения, а находятся в сложных срастаниях. Для эндоморфных магматитов характерно несоответствие состава и структуры: при составе минералов, типичном для гранитов, структура основной ткани породы диоритовая (призматическизернистая). Несоответствия в составах и структуре усиливаются по мере приближения эндоморфных магматитов к метасоматическим гранитоидам, чёткой границы между которыми нет.
Метасоматическая гранитизация и ди-оритизация наиболее сильно выражена в приконтактовых частях массива. Необходимо отметить, что метасоматическая гранитизация интенсивнее проявлена там, где имеется повышенная трещиноватость пород. Переход осадочных пород в метасома-тические гранигоиды всегда постепенный,
через ряд последовательно сменяющихся зон (рис. 2).
1 (скв,- 243-20м; ник+,х15)
2 (к-43,54,1м; ник+,х15)
3 (к-43 58,3м: ник +, х15)
4 (к-43,87,4м; ник+,х15)
5 (к-43,183,2м; ник+,х15)
6 (к-43,201,1м; ник+,х15)
Рис. 2. Последовательность формирования метасоматических гранитоидов:
1,2 — ороговикованные алевролиты: 1 — замещение глинистого цемента слюдистыми минералами; 2 — формирование серицитовых и биотитовых скоплений;
3-6 — последовательное превращение оро-говикованного алевролита в метасоматический гранит-порфир
Гранитизации предшествует контактовый метаморфизм. Он проходил при активном участии не только тепла, но и пневматолитов, что доказывается постоянным присутствием турмалина в ороговикован-ных породах. В процессе ороговикования глинистая составляющая песчаников и алевролитов переходит в слюдистую — се-рицитовую и биотитовую (рис. 2.1). Затем слюдистые минералы начинают формировать кучные скопления (рис. 2.2). Кварц и полевые шпаты (альбит, калишпат), растущие в криптозернистой основной массе, формируют микрогранобластовый агрегат. Собственно гранитизация в ороговикован-ных осадочных породах (песчаниках, алев-ропесчаниках и слюдистых алевролитовых сланцах) начинается с роста порфиробласт плагиоклаза (альбита), кварца, затем биотита. Кварцевые порфиробласты формируются из скоплений, сложенных мелкими амёбовидными выделениями кварца, между которыми постепенно стираются отдельные границы. Порфиробласты плагиоклаза вырастают из кучных скоплениях серицита (рис. 2.3). Сначала они имеют «растрёпанные» края и извилистые границы, а сами переполнены реликтовым серицитом, затем, в процессе роста форма порфиробласт упорядочивается до нормальной кристаллографической, новообразованный плагиоклаз очищается от посторонних примесей, и, таким образом, порфиробласты преобразуются в порфировые вкрапленники. Порфировые вкрапленники крупнолистоватого биотита формируются из кучных скоплений мелкочешуйчатого (рис. 2.4). Основная масса метасоматических гранитоидов довольно долго остаётся типичной для ороговикован-ных алевролитов и песчаников, постепенно и неравномерно приобретая черты магматических структур — микропойкилитовой, гипидиоморфнозернистой, аплитовой (рис. 2.5). На заключительных этапах своего формирования метасоматические грани-тоиды приобретают магматический облик
(рис. 2.6), но в них, тем не менее, сохраняются многочисленные реликты исходной осадочной породы. Это связано с тем, что первичная порода пропитывалась и прорабатывалась растворами неравномерно. Для метасоматических гранитов характерно несбалансированное количественное соотношение темноцветных и светлоокрашенных минералов, не всегда соответствующее норме, принятой для магматических пород. Все переходные разности от роговиков до метасоматических гранитов содержат обильные включения турмалина, что говорит об активной роли пневматолитов в их формировании.
Метасоматические диориты формируются по силикатно-карбонатной толще. Образование темноцветов (актинолит-тре-молита, частично биотита) осуществляется за счёт глинисто-карбонатной части. Из силикатной части первичной породы, вначале представляющей собой мелкозернистую массу, собранную в ксеноморфные выделения, формируются плагиоклаз, кварц и калиевый полевой шпат. По мере усиления процесса плагиоклаз вытесняет кварц и ка-лишпат, приобретая при этом лейстовидную форму. Метасоматические диоритоиды имеют структуру практически призматичес-ки-зернистую, характерную для диоритов, но состав — актинолит и кислый плагиоклаз, часто близкий к альбиту, остаётся не типичным для средних магматитов. В этой породе также наблюдаются аномальные содержания сфена, апатита (допроцента).
Исходя из сказанного, можно допустить, что Култуминский массив расположен в кровле гранитоидной интрузии. Действие этой интрузии на вмещающую толщу выражалось в термальном воздействии, при-
водившем к ороговикованию вмещающих пород, а её эманации способствовали образованию метасоматических гранигоидов и диоригоидов (в зависимости от состава вмещающей толщи). В свою очередь из гранитоидной магмы, загрязнённой усвоенными осадками, формировались эндоморфные гранитоиды. Таким образом, образование пород Култуминского массива шло за счёт становления собственно магматических пород (из нормальной и контаминирован-ной магм) и мобилизации осадочных пород пёстрого состава, неравномерно проработанных трансмагматическими флюидами.
Молибден и медно-порфировые месторождения Забайкалья приурочены к массивам гранигоидов сложного генезиса. Массивы, сложенные только «чистыми» магматическими породами, как правило, безрудны. Генетическое разнообразие гранитов свидетельствует об активной магматической и постмагматической деятельности, начинающейся формированием гранитов, а затем гранитоподобных пород и продолжается рудоносным метасоматозом и рудоотложением. Потенциально повышенной рудоносностью обладают выходы гранигоидов метасоматической природы, поскольку в их образовании принимают участие постмагматические флюиды. В пределах култуминского массива золото-медно-порфировое рудопроявление локализовано в южной части массива, где наблюдается всё разнообразие гранигоидов, но преобладают метасоматические. Таким образом, установление генезиса пород, слагающих гранитные тела и выделение среди них полигенных гранигоидов, важно с целью разбраковки их на безрудные и потенциально рудоносные.
Литература
1. Бетехтин А.Г., Коржинский Д.С., Вольфсон Ф.И. Основные проблемы в учении о магма-тогенныхрудныхместорождениях. — М.: АН СССР, 1955. — С. 622.
2. СмирновВ.И. Генезисэндогенныхрудныхместорождений. — М.: Недра, 1968. —С. 718.
3. Раген Э. Геология гранита. — М.: Недра, 1979. — С. 326.
Коротко об авторе Briefly about the author
Чернышова Н.Е., геолог-петролог, соискатель N. Chernyshova, petrology geologist, applicant, Chita
учёной степени, Читинский государственный уни- state university
верситет (ЧитГУ)
Служ. тел.: (3022) 233-159
Научные интересы: магматизм, метасоматоз руд- Scientific interests: magmatism, ore deposit metaso-
ных месторождении matism
