CC BY
63
УДК 552.08; 552.13; 553.24.065
РОДИНГИТЫ ДАХОВСКОГО КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МАССИВА (СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ КАВКАЗ)
© 2011 г. В.Н. Труфанов, Ю.В. Попов, Р.А. Цицуашвили, А.В. Труфанов, А.Б. Гончаров
Южный федеральный университет, ул. Зорге, 40, г. Ростов-на-Дону, 344090
Southern Federal University,
Zorge St., 40, Rostov-on-Don, 344090
Рассмотрены геолого-структурные и минералого-петрографические особенности родингитов Даховского кристаллического массива (Северо-Западный Кавказ), их потенциальная рудоносность и термобарогеохимические условия формирования. Пренит-вюаньятитовая ассоциация родингитов сформирована в зоне Центрального разлома при биметасоматозе на контакте серпентинитов и присутствующих среди них блоков эпидотизированных амфиболитов, претерпевших более ранний натриевый метасоматоз. Впервые обнаружен минерал вюаньятит.
Ключевые слова: Северо-Западный Кавказ, Даховский кристаллический массив, родингит, вюаньятит, пренит, метасоматоз.
The paper deals with the geological and structural and mineralogical and petrophisical features of the rodingits distributed in the Dahovsky Crystalline Massif (the North-West Caucasus), potential ore content and thermobarogeochemical conditions of their generation. Prenit-vuagnatite association of the rodingits has been formed in the Central Fault zone under bimetasomatism nearby the contact of the serpentinites and blocks of epidode amphobolites observed among the serpentinites that have undergone earlier sodium metasomatism. Vuagnatite has been discovered for the first time.
Keywords: North-West Caucasus, Dahovsky Crystalline Massif, rodingit, vuagnatite, frenit, metasomatism.
Даховский кристаллический массив, расположенный в западной части зоны Передового хребта Большого Кавказа, образован метаморфической толщей, вмещающей позднегерцинский гранитоидный массив, объединяющий кварцевые диориты, гранодиориты и двуслюдяные граниты даховского комплекса и малые интрузии субщелочных лейкократовых гранитов более молодого малкинского комплекса. Органичен Даховский массив крупными тектоническими нарушениями, к которым приурочены участки развития гидротермально-измененных палеозойских и нижнеюрских пород.
В зоне Центрального разлома, ограничивающего с севера Даховский кристаллический массив, отмечаются участки развития специфичных кальциевых метасо-матитов - родингитов, с которыми нередко связанны специфические ассоциации цветных, редких и благородных металлов [1]. В этой связи их изучение имеет определенный теоретический и практический интерес. Нами такие породы обнаружены в приустьевой части руч. Липового (рис. 1). Для детального изучения этих пород проведен комплекс исследований, включающих изучение геологической позиции отмеченных метасо-матитов, макро- и микроописание образцов, рентгено-фазовый анализ, рентгенофлуоресцентный микроанализ, а также специальные термобарогеохимические исследования минеральных агрегатов.
Рис. 1. Положение родингитов в пределах Даховского кристаллического массива: 1 - четвертичные отложения, 2 -верхнеюрско-меловой осадочный комплекс, 3 - нижне-среднеюрский осадочный комплекс, 4 - метаморфический нижне-среднепалеозойский комплекс; 5 - малкинский комплекс малых интрузий (лейкокартовые граниты); 6 - даховский комплекс (кварцевые диориты, гранодиориты, двуслюдяные граниты); 7 - разломы; 8 - место находки родингитов
Микроанализ выполнен на анализаторах «INCA Energy 450/XT» и «INCA Wave 700» при ускоряющем напряжении 20 kV с использованием стандартов «Micro-Analysis Consultants Ltd.». Рентгенофазовый анализ порошковых препаратов, полученных из образцов
мелкокристаллических субмономинеральных жил, развитых в рогингитах, выполнен на приборе «ДРОН-7» при медном излучении; диапазон съёмки - 15-70 шаг 0,01 время экспозиции - 5 с; в качестве внутреннего стандарта использован корунд (аналитик С.В. Левченко). Термобарогеохимические исследования проводились на вакуумном декриптографе ВД-5 и на газовом хроматографе «ЛХМ-80» по методике В.Н. Труфанова и др. [2].
В районе исследования обнажаются интенсивно раздробленные серпентиниты, имеющие тектонические контакты с амфиболитами метаморфического комплекса и гранодиоритами, прорванными дайками и жилами малкинских гранитов. Вдоль контактов отмечается слабое оталькование серпентинитов с оторочками хризотил-асбеста. По простиранию разлома прикон-тактовые изменения серпентинитов проявляются в развитии зон лиственитизации мощностью от 1 до 50 м, пространственно разобщённых с кальциевыми метасо-матитами. В зоне разлома отмечается также частое чередование тектонических пластин и линз серпентинитов и амфиболитов; на некоторых участках тела амфиболитов, имеющие мощность 0,8-3 м, составляют 2040 % площади обнажений. Таким образом, родингиты в геолого-структурном отношении представляют собой метасоматиты, развитые в зонах контакта серпентинитов и амфиболитов.
Серпентиниты представляют собой породу зеленовато-серого до тёмно-серого, почти чёрного цвета с зеленоватым или синеватым оттенком, состоящую преимущественно из ориентированных уплощенных обломков, связанных тонковолокнистым, агрегативным серпентином с пыле-ватой примесью рудных минералов. Среди серпентинитов Даховского кристаллического массива преобладают апогарцибургитовые хризотил-антигоритовые разности с преобладанием антиго-рита. При этом отмечается замещение хризотила игольчатым или чешуйчатым антигоритом второй генерации, хорошо выделяющимся на общем фоне породы. Структура породы петельчатая с наложенной катаклазированной; основная её масса сложена антигоритом, который в виде ленточных, листоватых и перистых форм образует петельчатую структуру, в промежутках которой находятся реликты бастита и игольчатого хризотила. Местами хризотил, образующий мелкопетельчатую структуру ранней фазы серпентинизации, почти полностью замещён антигоритом. Второстепенные минералы представлены магнетитом, хромшпинелида-ми, бруситом, магнезитом, тальком, кальцитом. Фрагментарно присутствуют зёрна моноклинных амфиболов актинолит-тремолитового ряда и редкие листочки биотита.
Амфиболиты сложены главным образом плагиоклазом и зелёной роговой обманкой с частым присутствием эпидота, клиноцоизита, актинолита (по роговой обманке) и реже граната и биотита, обычно сильно хлоритизированных. В виде реликтовых зёрен иногда в их составе отмечаются кальциевые клинопирок-сены и зональные плагиоклазы со сложенными би-товнитом внутренними зонами, а также крипокри-
сталлические агрегаты, в которых диагностируются цоизит (клиноцоизит) и мусковит.
В ходе проведённого С.П. Кориковским с соавторами [3] изучения гранатовых амфиболитов (содержащих подобные симплектитовые срастания), присутствующих в составе метаморфического комплекса этой части массива в виде выдержанных горизонтов мощностью до первых метров, установлена принадлежность первичного минерального парагенезиса пород к эпидот-амфиболитовой высокобарической фации и развитие реакционных ассоциаций регрессивной ветви метаморфизма, сопровождавшегося прив-носом Н20, №20 и 8Ю2.
В низовьях руч. Липового в зоне разлома отмечаются небольшие по мощности (до десятков см) блоки, вероятно, представляющие собой фрагменты линз изученных нами родингитов, раздробленных в ходе неоднократных подвижек по разлому. Это зеленовато-серые плотные массивные породы, местами с видимыми признаками катакластических структур, состоящие преимущественно из диабластических срастаний актинолита-тремолита и плагиоклаза (около 55 % объёма породы) и псевдоморфоз хлорит-эпидот-цоизит (клиноцоизит?)-пренитового состава (15 %). В качестве второстепенных минералов присутствуют сильно из-
менённые хлоритизированные гранаты (4-5 %), апатит (0,5-0,7 %), ильменит (3-4 %), хлорит и серпентин (15-20 %), листочки хлоритизированного биотита. Порода рассечена субмономинеральными микропрожилками альбита, а также пренита и впервые обнаруженного на территории Северо-Западного Кавказа редкого минерала - вюаньятита. Диагностика вюанья-тита выполнена с применением методов дифракто-метрии (рис. 2) и рентгенофлуоресцентного микроанализа (табл. 1).
Таблица 1
Результаты рентгенофлуоресцентного микроанализа вюаньятита, пренита и хлорита (точки замеров указаны на рис. 3)
Точка измерения Минерал Al Si Mg Ca Mn Fe
1 Vt 15,34 16,00 - 22,54 - -
2 Vt 15,59 15,69 - 23,11 - 0,04
3 Vt 15,45 15,47 - 22,65 - 0,14
4 Vt 15,61 15,56 - 23,09 - -
5 Prh 13,9 18,28 - 23,95 0,04 0,05
6 Chl 12,69 11,58 12,59 - 0,48 11,46
Рис. 2. Фрагмент дифрактограммы порошковой пробы субмономинерального вюаньятитового прожилка: А1 - корунд,
использованный в качестве внутреннего стандарта
Минерал вюаньятит слагает субмономинеральные агрегаты и прожилки либо встречается в прожилках совместно с пренитом и замещаемыми минералами субстрата (рис. 3). Пренит встречается в подчинённом количестве во вюаньятитовых прожилках и преимущественно в срастаниях с хлоритом, эпидотом и цои-зитом (клиноцоизитом?). В последнем случае он образует хорошо огранённые кристаллы. Частыми ак-цессориями среди вюаньятитовых агрегатов являются торит, ураноторит (и 9-10 %) и циркон. Цирконы обычно содержат значительную примесь тория (1Ъ до 7,5-10,3 %), гафния (Н 0,8-1 %) и реже алюминия (А1 до 0,7 %) и кальция (Са до 1,5 %). Пересекаются пренит-вюаньятитовые прожилки тонкими карбонат-но-баритовыми жилками.
Пренит-вюаньятитовая ассоциация сближает мета-соматиты с родингитами, точнее с выделяемой среди последних специфической группой, формирующейся на регрессивной щелочной натриевой ветви родинги-
тизации [4]. Образование родингитовой ассоциации в зоне центрального разлома Даховского кристаллического массива предположительно связано с локальным преобразованием амфиболитов, присутствующих в форме тектонических пластин среди ультрабазитов, за счёт воздействия на них флюидов. Активизация разлома обусловила подвижность флюидов, для которых пластины амфиболитов явились экранами, контролирующими участки формирования биметасоматических родингитовых пород в слабощелочных условиях, способствующих высокой подвижности кальция, магния и алюминия. Содержания № (161 ррт), Сг (140 ррт) Си (80 ррт) отражают базитовый состав субстрата. Формирование пренита, присутствующего в тонких срастаниях с эпидотом и цоизитом (клиноцоизитом), может объясняться приводимой М. 8аЪ7еИе1 [5] реакцией 22о + 2Са2+ + 4Н20 + 38Ю2 = 3РА + 2Н+ (и, возможно, частично разложением плагиоклазов: 2Ап + 2Са2+ + +4Н20 + 28Ю2 = 2РА + 4Н+). Возникновение вюанья-
титовых агрегатов, обычно содержащих переменное количество пренита, связано с последующим его разложением в соответствии с реакцией РЛ = 2^: + SiO2 (объясняющей присутствие в составе субмономине-ральных вюаньятитовых жил тонкой примеси кварца, выявляемого на дифрактограмме).
Рис. 3. Пренит-вюаньятитовая ассоциация родингитов.
Цифрами обозначены точки рентгенофлуоресцентных определений состава, результаты которых приведены в табл. 1
Вакуумная декриптограмма родингита характеризуется наличием шести эффектов выделения флюидных компонентов (рис. 4). Первый эффект зарегистрирован в низкотемпературном интервале 40-200 °С с Б-показателем флюидоактивности 75 условных единиц. Второй и третий эффекты относятся к средне-температурному интервалу и расположены в пределах 240-300 и 340-440 °С с F-показателем флюидоактивности соответственно 10 и 32,8 условных единиц.
метасоматического флюида (табл. 2). Такой сложный состав минералообразующих флюидов свидетельствует, несомненно, о специфических физико-химических условиях формирования изученных родинги-тов, возникших в результате углеводородной и угле-кислотной флюидизаций исходных серпентин-амфи-болитовых пород, и последующих процессов их трансформации.
По совмещенной диаграмме состояния Н2О-СО2 [6] устанавливается, что давление минералообразующих флюидов варьировало от 89 МПа (высокотемпературный этап формирования родинги-та) до 4 в низкотемпературную стадию минералообразования.
Процесс родингизации в зоне центрального разлома следовал за регрессивным метаморфизмом, сопровождавшимся натриевым метасоматозом и, судя по имеющимся данным [7], связанным со становлением гранитоидов даховского комплекса.
Таблица 2
Газовый состав включений родингита
Состав газов Температу рный интервал, °С
40-200 240-300 | 340-440
Содержание, %
Н2О 86,96 - 55,11
СО2 2,84 19,8 42,19
СН4 5,55 77,5 0,23
СО - 2,7 1,55
n2 0,16 - 0,47
CnHm 4,49 - 0,45
-20----
I—^Интенсивность гззоаыделения Уровень вакуума
Рис. 4. Вакуумная декриптограмма родингита
Высокотемпературные эффекты выделения флюидов расположены в интервале четвертого - 440-500 °С, пятого - 500-620 °С и шестого пиков - 700-820 °С. Б-показатели флюидоактивности в высокотемпературных интервалах: 12; 103,9 и 40,4 условных единиц. Многообразие эффектов характеризует многостадийный процесс формирования и преобразования родингитов.
Исследование интенсивности газовыделения и газового состава включений пренит-вьюантитовой породы позволяет выявить в общих чертах особенности
Исследования родингитов показали, что в их составе присутствуют цветные, редкие и редкоземельные элементы: Т1 (366 ррт), Сг (140 ррт), N1 (161 ррт), Си (80 ррт), гп (84 ррт), У (29 ррт), гг (97 ррт), № (10 ррт), РЬ (22 ррт), и (58 ррт). Эти данные свидетельствуют о потенциальной рудоносности родингитов Даховского кристаллического массива, связанной с процессами гидротермально-метасоматического преобразования исходных пород.
Дальнейшие исследования родингитов и условий их формирования должны оценить масштабы их развития и перспективы практического использования как возможных источников цветных, редких и благородных металлов в пределах Даховского кристаллического массива и других аналогичных объектов Северо-Западного Кавказа.
Литература
1. Золотое оруденение в родингитах массивов альпино-
типных гипербазитов / В.В. Мурзин [и др.] // Литосфера. 2006. № 1. С. 113-134.
2. Прикладная термобарогеохимия / В.Н. Труфанов [и др.].
Ростов н/Д, 1992. 176 с.
3. Кориковский С.П., Сомин М.Л., Корсаков С.Г. Симплек-
титовые высокобарические гранат-клинопироксен-маргарит-мусковит-клиноцоизитовые амфиболиты Да-ховского выступа (Северный Кавказ): генезис и состав
реакционных структур // Докл. АН. 2004. Т. 397, № 5. C. 650-654.
4. Секерин А.П. Петрология родингитов Саяно-
Байкальской горной области // Докл. АН СССР. 1982. Т. 262, № 1. С. 175-177.
5. Sabzehei M. Rodingitation of Iranian basic rocks: a new
interpretation // J. of Sciences, Islamic Republic of Iran 2002. Vol. 13(2). С. 155-160.
Поступила в редакцию_
6. Хитаров Н.И., Малинин С.Д. О равновесных фазовых
отношениях в системе Н2О-СО2 // Геохимия. 1958. № 7. С. 678-679.
7. Попов Ю.В. Петрохимические особенности основных
метавулканитов зоны Передового хребта Большого Кавказа // Проблемы геоэкологии, геохимии и геофизики. Ростов н/Д, 2005. С. 275-287.
30 мая 2011 г
