CC BY
36
УДК 551.24+551,71
РУДНЫЕ МЕТАСОМАТИТЫ ЖАНЧИВЛАНСКОГО РАЙОНА МОНГОЛИИ
1 2 А.Н. Иванов , Л.А. Рапацкая
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Разработана схема магматизма для Южно-Хэнтэйского рудного района, в истории формирования которого выделены три тектоно- магматических цикла, сопровождавшихся гранитоидным магматизмом. Жанчивланский массив сформировался в два магматических этапа, сопутствовавших образованию метасоматитов с рудной минерализацией.
Табл. 2. Библиогр. 5 назв.
Ключевые слова: Жанчивланский рудный район; этапы магматизма; рудные метасоматиты.
ORE METASOMATITES FROM ZHANCHIVLANSKY REGION OF MONGOLIA A.N. Ivanov, L.A. Rapatskaya
National Research Irkutsk State Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074.
The authors developed a scheme of magmatism for the South Henteysky ore district. Its formation history is divided into three tectonic-igneous cycles, accompanied by granitoid magmatism. Zhanchivlansky array was formed in two igneous stages, with the attendant formation of metasomatites with ore mineralization. 2 tables. 5 sources.
Key words: Zhanchivlansky ore district; stages of magmatism; ore metasomatites.
Жанчивланский рудный район расположен в 60 км юго-восточнее города Уланбаатор, в южных отрогах Хэнтэйского хребта. В структурном отношении он приурочен к крупному межформационному разлому, разделяющему Хэнтэйскую герцинскую складчатую область и Южно-Хэнтэйское каледонское краевое поднятие.
Южно-Хэнтэйское поднятие сложено осадочно-метаморфическими и метавулканическими породами верхнего протерозоя и нижнего кембрия: мигматизи-рованными биотитовыми и биотит-роговообманковыми кристаллическими сланцами и гнейсами с прослоями кварцитов, амфиболитов, мета-эффузивов основного состава. На них с несогласием залегают метаконгломераты, метагравелиты и мета-морфизованные песчано-глинистые отложения. Общая мощность достигает 3500 м.
Хэнтэйский синклинорий сложен девонскими тер-ригенными толщами. Начинается разрез конгломератами, граувакками, мезо- и аркозовыми песчаниками, заканчивается кремнистыми алевролитами, переслаивающимися с тёмными алевро-песчаниками, среди которых залегают красно-бурые (сургучные) яшмы и яшмокварциты. Общая мощность разреза около 4000 м.
Среди метаморфизованных толщ докембрия залегают сильно катаклазированные каледонские граниты, которые совместно с докембрийско-палеозойской толщей пересекаются южнее Жанчивланского массива герцинскими гранитами [2, 4].
Жанчивланский мезозойский гранитный массив залегает среди этих пород, контактирующих по меж-формационному разлому. Восточный, юго-восточный и южный контакты пересекают древнюю толщу, а западный и северо-западный - девонскую. Положение массива отчётливо дискордантное, все его контакты интрузивные с мощной зоной экзоконтактовых изменений, достигающей 1 км. Массив характеризуется сложной зональностью и длительной историей формирования, превышающей 40 млн лет (табл. 1) [2]. Общая продолжительность формирования, с учетом генерации расплава, его миграции и кристаллизации превышает 70 млн лет [3].
Изучение массива началось в 60-х годах прошлого столетия и с разной степенью интенсивности продолжалось до 80-х. Огромный вклад в его изучение внесли советские геологи производственных организаций, составившие геологическую карту в масштабе 1:200 000 (В.И. Ушаков, И.С. Богуславский и др.); академических институтов (Ю.В. Комаров, А.А. Белого-ловкин, В.И. Коваленко и др.); НИЛ «Зарубежгеоло-гия» (Р.А. Хасин, Ю.А. Борзаковский и др); вузов (А.Н. Иванов, С.В. Новосёлов, Г.С. Вахромеев, Л.А. Рапацкая, Ю.А.Чернов и др.).
В 1976 г. картирование массива в масштабе 1:50 000 начала Керуленская международная геологическая экспедиция (КМГЭ). Это наиболее детальные работы, когда-либо выполнявшиеся по гранитам Монголии. Главные исполнители - монгольские специалисты, выпускники монгольских и советских вузов, геоло-
1Иванов Александр Николаевич, доктор геолого-минералогических наук, профессор кафедры прикладной геологии, e-mail: Ivanov [email protected]
Ivanov Alexander, Doctor of Geological and Mineralogical Sciences, Professor of the chair of Applied Geology, e-mail: Ivanov [email protected]
2Рапацкая Лариса Александровна, кандидат геолого-минералогических наук, профессор кафедры прикладной геологии, e-mail: Rapatskya [email protected]
Rapatskaya Larisa, Candidate of Geological and Mineralogical Sciences, Professor of the chair of Applied Geology, e-mail: Rapatskya [email protected]
Таблица 1
Последовательность формирования массива_
Тектономагмати-ческий этап Этап гранито-образования Фазовые разновидности гранитов Жильные серии Послемагмати-ческие процессы
Мезозойский (средняя поздняя юра) Второй 11-В Граниты лепидолитальби-товые мелко-средне-зернистые, белого цвета Шлировые гигантозер-нистые пегматиты, редкоме-тальные Альбитизация, локальная грейзенизация
II-Б Граниты альбитамазони-товые и альбит-микроклиновые среднезернистые массивные светло-серые или зеленовато-серые Гранит-порфиры, пегматиты редкометаль-ные Альбитизация, локальные грейзе-низация и турмалиниза-ция
11-А Граниты лейкократовые порфировидные (алякситы по В.И. Коваленко) Гранит-порфиры, аплиты, граниты пегматиты ред-кометальные Альбитизация и локальная грейзенизация
Мезозойский (триас-ранняя юра) Первый 1-Б Граниты среднезеонистые биотитовые и двухслюдяные розовато-серые Гранит-порфиры, аплиты, граниты пегматиты хру-сталеносные (редко) Грейзенизация, кварцевое замещение, калишпатиза-ция
1-А Граниты резко порфиро-ваные биотитовые и рогово-обманковобиотитовые крупнозернистые розовато-серого и серого цвета Гранит-порфиры, пегматиты хрусталенос-ные, граниты (редко) Окварцевание, калишпатизация
ги сибирских вузов и академических организаций, принимавшие непосредственное участие в полевых и камеральных работах. Координацию осуществляли научные руководители - профессора С.Дашдаваа (Монголия) и Ю.А.Чернов (Россия), общее руководство - О.Ган-Очир и С.В.Новоселов (начальники экспедиции).
Несмотря на большой объём проведённых исследований, общепринятой схемы магматизма нет. Чаще всего ссылаются на одну из схем: В.И.Ушакова, или В.И.Коваленко, или А.Н.Иванова.
В.И.Ушаков предложил многофазную модель формирования Жанчивланского массива:
Первая фаза - среднепалеозойские гранитоиды, кварцевые диориты.
Вторая - триасовые граниты горихинского типа (биотитовые крупнопорфировидные).
Третья - юрские граниты модотинского типа (биотитовые равномернозернистые среднезернистые).
Четвёртая - юрские граниты шарахадинского типа (биотитовые порфировидные средне- и мелкозернистые).
Позднее В.И.Коваленко с соавторами (1971), принимая в целом такую последовательность, справедливо исключают из неё палеозойские граниты и вы-
сказывают сомнение в комагматичности триасовых и юрских гранитов на том основании, что они геохимически чужеродны, и в других массивах Монголии подобные сочетания не встречаются. В целом схема магматизма В.И.Коваленко [4] имеет, по существу, двухэтапное строение, вследствие отсутствия комаг-матичности между стандартными и литий-фтористыми гранитами, да и сам автор этапами магматизма их не называет, разделяя лишь по составу:
1) стандартный геохимический тип (горихинский и модотинский тип, по В.И.Ушакову);
2) литий-фтористый геохимический тип (шараха-динский тип и апограниты, по В.И.Ушакову).
В 1976-1979 гг. проведена геологическая съёмка КМГЭ. Результаты работ опубликованы в ряде сборников статей и монографии [1]. Разработаны схемы магматизма для Южно-Хэнтэйского (Жанчивланского) рудного района и непосредственно для Жанчивланского редкометалльного массива. В истории формирования Южно-Хэнтэйского рудного района выделяются три тектономагматических цикла, сопровождающихся гранитоидным магматизмом:
1) позднекаледонский - метагаббро, метагаббро-диориты, катаклазированные биотитовые и биотит-роговообманковые среднезернистые двуполевошпа-
Таблица 2
Фации метасоматитов
Этап гранито-образования Фаза Фации метасоматитов Гидротермальные жилы Рудная минерализация
II-В Альбититы, лепидолит-кварцевые грейзены Турмалин-кварцевые флюорит-кварцевые прожилки Танталит, колумбит, лепидолит, берилл, касситерит
Второй II-Б Альбититы, лепидолит-кварцевые грейзены Кварцевые прожилки Топаз, берилл, цин-нвальдит, касситерит, арсенопирит, халькопирит
II-А Кварцевые, топаз-кварцевые, мусковит-кварцевые грейзены, топазовые цвиттеры, альби-тизированные граниты с флюоритом Касситерит-кварцевые, касситерит-вольфрамит-кварцевые, флюорит-кварцевые жилы Флюорит, касситерит, вольфрамит, цин-нвальдит, берилл, галенит, сфалерит, халькопирит, пирит.
Первый I-Б Кварц-мусковитовые топаз-кварцевые и кварцевые грейзены Флюорит-кварцевые, касситерит-кварцевые кварцевые жилы с миаролами Турмалин, флюорит топаз, касситерит, галенит, киноварь, сфалерит, халькопирит, горный хрусталь
I-А Микроклиниты Кварцевые жилы с миаролами Горный хрусталь, флюорит, турмалин, берилл, топаз
товые граниты, частично перекрытые девонской толщей и залегающие в Южно-Хэнтэйском каледонском краевом поднятии;
2) герцинский, на котором в хэнтэйскую герцин-скую складчатую структуру внедрились гранодиориты, среднезернистые биотит-роговообманковые слабо-гнейсовидные плагиограниты и биотитовые двуполе-вошпатовые граниты, тяготеющие к герцинской Хэн-тэйской складчатой зоне и частично к Южно-Хэнтэйскому каледонскому поднятию;
3) мезозойский цикл, на котором сформировался Жанчивланский массив, тяготеющий к структуре, сочленяющей Южно-Хэнтэйское каледонское поднятие с Хэнтэйской герцинской складчатой зоной. Возраст гранитов 231 - 183 млн лет [4], они прорывают гер-цинские граниты, чем определяется их нижний возрастной репер. Верхняя граница геологических реперов не имеет. Массив сформировался в два магматических этапа (см. табл. 1).
Первый этап характеризуется двухфазным строением. Обе фазы сопровождаются региональными ме-тасоматитами, размещающимися фрагментарно на всей площади выходов гранитов соответствующих фаз первого этапа (табл. 2).
Микроклиниты, широко развитые в гранитах фазы 1-А, рудной минерализации не несут. Граниты и мик-роклиниты, к которым приурочены кварцевые жилы, в том числе с миаролами, содержат магнетит, берилл, шерл, а в миаролах кроме того встречаются горный хрусталь и флюорит.
С гранитами фазы 1-Б пространственно и генетически связаны грейзены различного состава, из кото-
рых преобладают кварц-мусковитовые, топаз-кварцевые и кварцевые разновидности с различной рудной минерализацией. Достаточно широко распространены и гидротермальные жилы с близкой рудной минерализацией (см. табл. 2).
Таким образом, в гранитах первой фазы на по-слемагматическом этапе процесса образовались ме-тасоматиты лишь ранней щелочной стадии процесса (по Д.С.Коржинскому), гидротермалиты соответствуют кислой стадии и метасоматическими изменениями гранитов не сопровождаются. В гранитах второй фазы первого этапа формирования Жанчивланского массива развиты рудные метасоматиты нейтральной (гидролиз калишпатов с образованием кварц-мусковитовых грейзенов) и кислой стадий (кварцевое замещение с образованием топаз-кварцевых и касситерит-кварцевых грейзенов). По-видимому, одновременно с образованием кварцевых грейзенов формируются и кварцевые жилы, на что указывают их пространственная близость и аналогичная рудная минерализация. Околорудные метасоматиты в экзоконтак-тах кварцевых жил авторами не наблюдались и предыдущими исследователями не упоминаются.
Граниты второго магматического этапа сформировались в три фазы (см. табл. 1). Региональным мета-соматическим процессом является альбитизация, хотя масштабы процесса в гранитах разных фаз проявлены не одинаково. Наибольшему замещению подверглись граниты поздних фаз. Локально во всех гранитах широко проявились процессы нейтральной и кислой стадий постмагматического процесса, выразившиеся в
образовании грейзенов, несущих рудную минерализацию.
Первой фазе гранитов соответствуют цвиттеры (биотитит-кварцевые рудные грейзены) и мусковит-кварцевые грейзены - слабоощелоченные и нейтральные по кислотности / щёлочности растворы. За ними следует образование топаз-кварцевых и касситерит-кварцевых грейзенов - кислые растворы. Многочисленные кварцевые жилы, образовавшиеся на гидротермальной стадии процесса, несут разнообразную сульфидную минерализацию, а альбититы - литиевую (см. табл. 2).
В гранитах второй фазы развиты лишь две фации метасоматитов: альбититы, несущие литиевую (цин-нвальдит) и бериллиевую (полихромные бериллы) и лепидолит-кварцевые грейзены с лепидолитом, бериллом и касситеритом. Крупных кварцевых жил нет. Мелкие кварцевые прожилки содержат топаз, касситерит, арсенопирит, халькопирит.
Третья фаза гранитов, заключительная для Жан-чивлана, имеет небольшие выходы на северной и южной периферии массива. Производные постмагматического этапа в них - это метасоматиты (альбититы и лепидолит-кварцевые грейзены) и гидротермалиты (флюорит-кварцевые и турмалин-кварцевые прожилки), несущие тантал-ниобатовую, литиевую, берил-лиевую и оловянную минерализацию.
Подобные характеристики послемагматических процессов в гранитах Жанчивланского массива ранее не проводились, хотя с различной степенью детальности, чаще всего фрагментарно, приводятся в работах В.И.Ушакова, П.В.Коваля и в [2, 3]. На основании этих материалов сегодня появляется возможность сделать ряд выводов:
1. В гранитах первой фазы первого магматического этапа на послемагматическом этапе процесса образовались метасоматиты лишь ранней щелочной стадии процесса (по Д.С.Коржинскому), гидротермалиты соответствуют кислой стадии и метасоматическими изменениями гранитов не сопровождаются. В гранитах второй фазы первого этапа формирования Жанчив-ланского массива развиты рудные метасоматиты нейтральной (гидролиз калишпатов с образованием
кварц-мусковитовых грейзенов) и кислой стадий (кварцевое замещение с образованием топаз-кварцевых и касситерит-кварцевых грейзенов). По-видимому, одновременно с образованием кварцевых грейзенов формируются и кварцевые жилы, на что указывают их пространственная близость и аналогичная рудная минерализация. Околорудные метасома-титы в экзоконтактах кварцевых жил авторами не наблюдались и предыдущими исследователями не упоминаются.
2. В гранитах второго магматического этапа повсеместно проявлена альбитизация. Замещению подвергаются калишпаты. Высвобождающийся калий связывается в циннвальдите и лепидолите. Литиевые слюды в парагенезисе с альбитом встречаются в гранитах всех трёх фаз. Граниты первой фазы, отличающиеся от последующих более высоким содержанием железа, в процессе гидролиза полевых шпатов образуют цвиттеры - грейзены с литиевым биотитом и мусковит-кварцевые грейзены с литиевым мусковитом. Гидротермальные жилы крупных скоплений не образуют. Рудная их минерализация достаточно разнообразна: оловянная, вольфрамовая, олововольф-рамовая, флюоритовая, медно-сульфидная. Альбити-зация гранитов поздней фазы, по-видимому, имеет локальный характер и по времени с альбитизацией гранитов ранних фаз не совпадает.
3. Острую дискуссию вызывают альбитсодержа-щие граниты. Авторы, поддерживающие мнение, высказанное П.В.Ковалём о том, что все альбитсодер-жащие граниты являются продуктами замещения -«апограниты» (по А.А.Беусу), аргументируют свою точку зрения наличием секущих, явно наложенных зон замещения, и реакционными взаимоотношениями между калишпатом и альбитом, достаточно обычными пертитами замещения. Сторонники магматического генезиса[4] - наличием магматических аналогов этим гранитам (онгониты).
Предложенный нами фактический материал второй точки зрения не отрицает, подчеркивая в тоже время с высокой степенью надежности наличие выделяемых фаций метасоматитов.
Библиографический список
1. Жанчивланский редкометалльный гранитный массив Центральной Монголии. Иркутск: Изд-во ИГУ, 1984. 112 с.
2. Иванов А.Н. Региональные магмогенерирующие геологические системы зрелой континентальной литосферы (Геологическое моделирование и минерагения). Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007. 176 с.
3. Иванов А.Н., Балжинням В. Тектоническая зональность Хэнтэй-Керуленской провинции гранитных пегматитов //
Междунар. геолог.конференция КМГЭ. Иркутск, 1984. С. 16-20.
4. Коваленко В.И. Петрология и геохимия редкометалльных гранитов. Новосибирск: Наука, 1977. 205 с. 5.Чулуун Д. Тов, Дорнод Монголын геологи, структурын су-далгаа. Уланбаатар, 2009. 419 с.
