CC BY
29
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2015, том 58, №5_
ПЕТРОГРАФИЯ
УДК 552 (575.3)
М.М.Мамадвафоев, Р.Д.Бахтдавлатов, Н.И.Волкова
СКАРНЫ РАЙОНА МЕЖДУРЕЧЬЯ САРБО - САРДАИ-МИЁНА
(ГИССАРСКИЙ ХРЕБЕТ)
УП «Геологическая поисково-съёмочная экспедиция» Главного управления геологии при Правительстве Республики Таджикистан
(Представлено членом-корреспондентом АН Республики Таджикистан А.Р.Файзиевым 16.02.2015 г.)
Приведены первые наиболее полные петрографо-минералогические и химические данные о скарнах района среднего течения междуречья Сарбо - Сардаи-Миёна, в позиции эндо- и экзокон-тактов выходов интрузий Оби-Гарм - Рамитского плутона.
Ключевые слова: скарны - минеральные типы скарнов - рудная минерализация скарнов.
Скарны и ассоциирующее с ними оруденение в Южно-Гиссарской зоне (Южный Тянь-Шань) изучались сравнительно давно (И.Г.Магакьян,1941; А.Г.Ивашенцов,1941,1947,1948; И.К.Никитин,1943,1946; М.Г.Калайтан,1944; В.Н.Гессе,1947). Первая сводная работа по ним, особенно шеелитоносным, опубликована Х.М.Абдуллаевым [1]. Более полное обобщение материалов, в основном фондовых геологических отчётов, осуществлено позднее Р.Б.Баратовым и Н.А.Блохиной [2-4]. По отдельным скарновым месторождениям сведения содержатся в работах [5-8 и др.]. В данной же статье впервые рассматриваются скарны района среднего течения междуречья Сарбо - Сардаи-Миёна, на площади 40х7.5 км (рисунок). Здесь при детальных (масштабы 1:10000 - 1:2000) съёмочно-поисковых работах (К.О.Цориев, В.А.Колесниченко, Ю.М.Кукушкин, В.А.Молчанов и их коллеги, 1982-1985 гг.) выявлено 76 скарново-рудных объектов, из которых 11 оценены рудопроявлениями Au и попутных полезных компонентов (Ag, Pb, Zn, Cu, Bi, Sn, W, В), а остальные - «выходами». Ниже на фоне общей геологической основы, более детально освящённой в [9,10 и др.], изложены петро-минералогические, химические и металлогенические особенности наиболее распространённых типов рудоносных скарнов.
Скарны развиты, как правило, на сравнительно пологих (20^50°С) контактах инверсионных (С2-3), куполовидных интрузий гранитоидов пёстрого состава [9] с карбонатными породами S2-Db реже - на некотором удалении от контакта (экзоскарны) среди палеозойских карбонатных (S2-Di), терригенных (С1) и эффузивных (С2) пород. Ареалы скарнообразования, форма скарновых залежей, их размеры, минеральный состав и рудоносность всецело зависят от состава пород, подвергшихся скарнированию, характера наклона контактовых поверхностей, от размера и состава интрузий и состава рудообразующих постмагматических растворов. Наиболее интенсивное скарнообразование связано со среднекаменноугольными монцодиорит-гранодиоритовыми интрузиями. Скарны образуют
Адрес для корреспонденции: Мамадвафоев Мабатшо Мамадвафоевич. 734025, Республика Таджикистан, г. Душанбе, ул. Мирзо Турсунзаде, 25, УП «Геологическая поисково-съёмочная экспедиция» Главного управления геологии при Правительстве Республики Таджикистан. E-mail: gps.geo@mail.ru
обычно линзообразные залежи мощностью 0.5^130 м и протяженностью 1.5^700 м. Это - пироксен-гранат--гематитовые ( 21 объектов ), гранат-пироксеновые (17), пироксеновые (13), гранатовые (7), магнетитовые (4), амфибол-пироксеновые (3), гематитовые (2), шеелитоносные (2) гранат-пироксен-эпидотовые (1), пироксен-эпидотовые (1), эпидот-пироксеновые (1), гранат-визувиановые (1), гранат-эпидотовые (1), эпидот-гранатовые (1), гранат-пироксен-волластонитовые (1) скарны. Между ними обычно имеются взаимные переходы. Среди них отмечаются также касситеритоносные и, чаще, сульфидоносные, серебро- и золотосодержащие типы. Сульфиды, наложенные на скарны - это пирит, пирротин, арсенопирит, халькопирит, сфалерит, галенит, реже - антимонит и некоторые другие. Наряду со скарнами широко развиты зоны скарнирования, преимущественно по гранитоидам, очень редко - по карбонатным породам 82 - Б1. Мощность зон скарнирования изменяется от десятков сантиметров до 80 м.
Рис. Позиция района междуречья Сарбо - Сардаи-Миёна в оро-и гидрографической схеме Центрального Таджикистана и прилегающих территорий.
Макроскопически скарны - серо-зелёные и тёмно-серые, крупно- и мелкозернистые породы массивного сложения. Главными породообразующими минералами в них являются пироксен, гранат, амфибол, эпидот, хлорит, кальцит, кварц.
Пироксен-гранатовые скарны приурочены к контакту крупнозернистых роговообманково-биотитовых гранитов С3 с известняками Б1. Судя по отдельным разобщённым залежам скарнов, основная часть которых перекрыта почвенно-растительным слоем, мощность их достигает 30 м, протяжённость - более 300 м. В строении одной из них по простиранию намечается некоторая зональность. Она выражена в том, что на восточном и юго-восточном её флангах отмечаются амфибол-пироксеновые скарны с сульфидной (халькопирит, пирит и др.) минерализацией. Южнее и юго-западнее среди известняков развиты амфибол-гранатовые и амфибол-кварц-кальцитовые скарны с магнетитом и халькопиритом. На западном и северо-западном её флангах преобладают амфибол-
пироксен-гранатовые скарны с халькопиритом и магнетитом. Здесь среди скарнов отмечаются гнёзда, сложенные либо только гранатом, либо магнетитом с незначительной примесью других минералов. Пироксено-гранатовые скарны характеризуются широкой вариацией содержания слагающих их минералов, % : пироксена - 8^40, граната - 49^68, эпидота - 0^8, карбоната - 1^6, амфибола - 0^7, кварца - 1^24, хлорита - 0^7, плагиоклаза - 0^6. Акцессорные минералы представлены сфеном, рудным.
Моноклинный пироксен встречается в короткостолбчатых, но чаще неправильных формах зёрен, бесцветных или со слабым зеленоватым оттенком. Оптические его константы, - с : N = 43^44° и 39^41°, 2V = + 54 ^ 60 и + 56°, указывают на возможную принадлежность к диопсид-геденбергитову ряду. Анализ пироксена ряда других образцов (табл.) показывает, что он представлен диопсидом, а по классификации [11] относится к субкальциевому авгиту - фассаиту.
Эпидот встречается в бесцветных удлинённых зёрнах, легко диагностируемых по аномальной интерференционной окраске. Многочисленные замеры угла оптических осей показывают колебания в составе эпидотов от клиноцоизита ( 2V = + 65 ^ + 78) до железистого эпидота (2V= -70°), угол между спайностями равен 65°.
Таблица
Химический состав скарновых минералов*
Минерал Гранат Пироксен Амфибол
№ обр. 772/4 772/6 772/8 772/8 772/6 772/8 772/4 772/1
SiO2 35.564 37.162 33.576 49.643 43.182 42.811 42.922 36.648
ТО2 0.105 0.036 0.058 0.830 1.561 0.068 0.194 0.363
Al2Oз 1.313 16.218 2.476 5.860 8.063 4.347 4.747 8.355
FeO 29.727 10.119 28.974 4.766 23.998 36.723 34.011 37.019
MnO 0.305 1.315 0.326 0.085 0.309 0.816 0.628 0.513
МяО 0.036 0.000 0.071 14.630 8.192 1.678 3.478 0.099
CaO 31.975 33.670 32.480 22.060 11.013 10.835 11.118 10.986
Na2O 0.000 0.000 0.000 0.881 1.556 0.772 0.073 1.516
К2О 0.000 0.000 0.000 0.000 1.160 0.330 0.455 1.841
H2O 2.000 2.000 2.000 2.000
Cумма 99.026 98.519 97.962 98.756 101.035 100.380 99.625 99.339
Si 3.208 2.999 3.075 1.847 6.641 7.039 7.003 6.264
ТС 0.007 0.002 0.004 0.023 0.181 0.008 0.024 0.047
лГ 0.140 1.542 0.267 0.153 1.359 0.842 0.913 1.683
лГ 0.140 1.542 0.267 0.104 0.102 0.000 0.000 0.000
Fe 2.242 0.683 2.219 0.148 3.086 5.050 4.641 5.291
Мп 0.023 0.090 0.025 0.003 0.040 0.114 0.087 0.074
Мй 0.005 0.000 0.010 0.812 1.878 0.411 0.846 0.025
Са 3.090 2.911 3.187 0.879 1.815 1.909 1.944 2.012
№ 0.064 0.464 0.246 0.023 0.503
К 0.228 0.069 0.095 0401
Сумма 8.715 8.228 8.787 4.033 15.794 15.689 15.575 16.300
F 99.8 100.00 99.5 15.4 62.2 92.5 84.6 99.5
f 99.8 100.00 99.5 15.4 62.5 92.6 84.8 99.5
* Примечание. Анализы проведены на рентгеновском микроанализаторе в лаборатории Института геологии и геофизики СО РАН (1985 г).
Гранаты в неправильных зёрнах, реже - в идиоморфных кристаллах буровато-розового цвета, изотропные в скрещенных николях, но иногда показывающие серые цвета интерференции, что позволяет предположить их андрадитовый состав. Состав гранатов (табл.) указывает на их принадлежность к гроссуляр-андрадитовому ряду с небольшим содержанием пиральспитовых молекул, иногда преобладает андрадитовая составляющая (обр. 772/4 и 772/8), местами же - гроссуляровая (обр.772/6 ).
Моноклинный амфибол в длинно-игольчатых кристаллах плеохроирует от сине-зелёного -по до жёлто-зелёного - по Кр. Химический его состав (табл.) свидетельствует о принадлежности к роговым обманкам гастингситовой (№ 772/1), ферро- (№№ 772/4 и 772/8) и ферро-эденитовой (№ 772/6) разностей. В шлифах видно, что амфибол, вероятнее всего, развивается по пироксену.
Кварц и кальцит отмечаются в прожилках, во включениях в гранате, реже слагают отдельные участки скарнов. На пироксен-гранатовые скарны наложена минерализация пирротина, арсено-пирита, пирита, халькопирита, марказита ( и других) во вкраплениях, прожилковых выделениях и сплошных массах. В пострудных трещинах наблюдается замещение рудных минералов лимонитом, малахитом, ковеллином.
Пироксеновые скарны развиты на контакте монцодиорит-гранодиоритов С2 с мраморизован-ными известняками Б1. Это мелкозернистые породы с гранобластовой структурой. Они более чем на 80 % сложены моноклинным пироксеном. В небольших количествах отмечаются гранат, плагиоклаз, амфибол, эпидот, карбонат, хлорит, мусковит, волластонит, кварц. Акцессории - сфен, рудный и апатит. Пироксен в короткостолбчатых зёрнах (до I мм), плеохроирует от бледно-жёлто-зелёного - по до бесцветного - по Кр. По оптическим константам (с: ^=43^50°, 2У=+52^+62°) принадлежит к ряду диопсид-геденбергит. Характерны квадратные и прямоугольные сечения с двумя пересекающимися системами спайности. Щелочной амфибол (до 13%), в длиннопризматических кристаллах и зёрнах неправильной формы, плеохроирует в густых сине-зелёных тонах (с: N = 6^8°, 2У=±80°). Образует тесные срастания с пироксеном и, вероятно, развивается по нему. Гранат (1,5 %), отмеченный совместно со щелочным амфиболом, образует неправильной формы зёрна без чёткой огранки. Волластонит встречается в шестоватых бесцветных зёрнах с почти прямым углом погасания (0^5°). Кальц и тикварц находятся спорадически, в мелких зёрнах, размером в 0,5 мм, а также в прожилках. Хлорит и эпидот развиваются по пироксену.
Химический состав известковых скарнов, %: 8Ю2 - 39.20, ТЮ2 - 0.18, А1203 - 4.04, Бе2О3 -2.13, БеО - 12.38, МпО - 0.44, МеО - 0.89, СаО - 28.70, ^О - 0.25, К2О - 0.25, Р2О5 - 0.14, 8 - 0.0, С02 - 10.03, Н2О - 0.18. п.п.п. - 1.10 (Е 99.91) подтверждает резкое преобладание в их составе 8Ю2, СаО, БеО, Бе2О3, СО2 над остальными породообразующими компонентами. Рудные минералы в скарнах представлены халькопиритом, пиритом, пирротином, гематитом, марказитом.
Гранатовые скарны пространственно тяготеют к пироксеновым, слагая отдельные их участки в мономинеральных гнёздах и небольших линзообразных зонах. По трещинам в них развиваются карбонат, хлорит, альбит, вкрапления рудных минералов (халькопирита, малахита, лимонита - 5^15 %). Текстура орудененых скарнов неравномерно-вкрапленная, структура - колломорфная, катакла-стическая.
Гранат-пироксен-волластонитовые скарны имеют сравнительно ограниченное, чем вышеописанные, развитие. Они установлены на правом склоне долины речки Бугинаки-Майда, среди известняков Бь Видимая мощность скарнового тела здесь составляет 1.5^2 м при протяженности в 3^3.5 м. Под микроскопом скарны состоят, в %: из пироксена - 2, граната - 26, эпидота - 22, волла-стонита - 16, карбоната - 6, хлорита - 1, кварца - 1. Акцессорный минерал представлен сфеном. Структура скарнов - нематогранобластовая. Гранат представлен зёрнами неправильной формы, иногда показывающими слабое двупреломление, что позволяет отнести его к андрадитам. Моноклинный пироксен встречается в изометричных, неправильных по форме или короткопризматических кристаллах, иногда плеохроирующих в светло-зелёных тонах. Судя по оптическим константам (с : N = 55°, 2У = + 60°), он относится к диопсид-геденбергитовому ряду. Волластонит (с: N = 58°, 2У = - 38 ^ - 44°) находится в радиально-лучистых и шестоватых агрегатах с весьма совершенной спайностью и двойниками по 100. В данном типе скарнов рудная минерализация не отмечена.
В эндоконтактовых зонах гранитоидов отмечаются также пироксен-плагиоклазовые скарнои-ды, в которых скарновые минералы наложены на гранитную основу, судя по реликтовым минералам: таблитчатым, нередко идиоморфным кристаллам плагиоклаза (до 33%), обычно интенсивно серици-тизированных и мусковитизированных, реже - по калиевому полевому шпату с решетчатым двойни-кованием, и по кварцу. Кварц и калишпат часто гранулированы. В отдельных участках не разложенного плагиоклаза отмечаются антипертиты. Скарновая минерализация представлена клинопироксе-ном, моноклинным амфиболом, эпидотом, кальцитом. Акцессорные минералы повсеместно представлены сфеном, реже - рудным, апатитом, цирконом. Клинопироксен встречается в короткоприз-матических кристаллах или зёрнах неправильной формы, бесцветных в проходящем свете; составляет 64^77% объема породы, редко - до 19%. По оптическим показателям (с: N = 44^46°, 2У=+56^+58) относится к ряду диопсид-геденбергита. Моноклинный амфибол отмечается эпизодически (не более 1%), в игольчатых кристаллах тёмно-зелёного и буро-зелёного цвета, развивается по пироксену. Эпидот (15%), в овальных и бесцветных зёрнах в проходящем свете обладает аномальной, пятнистой, интерференционной окраской. Сфен, в конвертообразных кристаллах, легко диагностируется по высоким коэффициентам преломления и двупреломления. В прожилках развита вторичная ассоциация: мусковит + кварц + кальцит + альбит + пренит (?).
В заключении следует подчеркнуть, что со скарнами и скарнированными породами исследуемого района и смежных с ним площадей Восточного Гиссара ассоциирует основная часть рудопрояв-лений и многочисленных, практически неоценённых, рудных выходов, содержащих Аи и попутные полезные компоненты, что определяет актуальность их детального петрологического исследования.
Поступило 16.02.2015 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Абдуллаев Х.М. Геология шеелитоносных скарнов Средней Азии. - Ташкент: Изд. АН УзССР, 1947, 149 с.
2. Баратов Р.Б., Блохина Н.А. - Тр. Ин-та геологии АН ТаджССР, т. ЬХХУП, вып. 2. - Сталинабад, 1957, с.135 - 254.
3. Баратов Р.Б. Интрузивные комплексы южного склона Гиссарского хребта и связанное с ними ору-денение. - Душанбе: Дониш, 1966, 336 с.
4. Баратов Р. Б., Блохина Н. А. - ДАН ТаджССР, 1967, т. Х , № 8, с. 37- 40.
5. Россейкин Л.В., Рахманов А.М. - ДАН ТаджССР, 1971, т. XIV , № 7, с. 44-47.
6. Баратов Р.Б., Мельниченко А.К., Новосельцев Ю.А., Дусматов В.Д., Новосельцева А.С. - ДАН ТаджССР, 1973, т. XVI, № 9, с.45-50.
7. Блохина Н.А. Условия формирования оловянно-вольфрамового месторождения Майхура. - Душанбе: Дониш,1973, 197 с.
8. Баратов О.Р. - Изв. АН ТаджССР. Отд. физ.-мат. и геол.-хим. наук, 1974, № 4, с.102-107.
9. Хасанов А.Х. Геология и магматизм Каратегинского хребта (Южный Тянь-Шань). - Душанбе: Олами дониш, 2013, 214 с.
10. Мамадвафоев М.М., Рахмонов И.У., Хасанов А.Х. - В сб.: Геология и вопросы сейсмичности территории Таджикистана. - Душанбе, 2014, с. 111-123.
11. Добрецов Н.Л., Кочкин Ю.Н., Кривенко А.П., Кутолин В.А. Породообразующие пироксены. - М.: Наука, 1971, 454 с.
М.М.Мамадвафоев, Р.Д.Бахтдавлатов, Н.И.Волкова
СКАРЩОИ НОРИЯМ БАЙНИДАРЬЁГИИ САРБО - САРДАИ-МИЁНА
(ЦАТОРКУ^И ^ИСОР)
КВ «Экспедитсияи цустуцуию аксбардории геологии» Саридораи геологияи назди %укумати Цум^урии Тоцикистон
Дар макола далелх,ои пурратари аввалини петрографй-минералогй ва кимиёвй оиди скарнх,ои нохдяи байнидарьёгии Сарбо - Сардаи-Миёна дар мавкеи эндо - ва экзоконтактх,ои баромадгохдои интрузиях,ои плутони Оби-Гарм - Ромит, оварда шудаанд. Калима^ои калиди: скарщо - типи минералии скарнуо - минералшавии маъдании скарнуо.
M.M.Mamadvafoev, R.D.Bakhtdavlatov, N.I.Volkova SKARNS OF INTERFLUVE AREA OF SARBO AND SARDAI-MIYONA RIVERS
(HISSAR RIDGE)
UE "Geological Exploration Survey Expedition " of the Main Directorate of Geology under the Government of Republic of Tajikistan The article contains the more complete petrografo-mineralogical and chemical data on skarns in the midstream of Sarbo - Sardai-Miyona interfluves, in position of endo- and exocontacts of intrusion emissions in Obi-Garm - Ramit plutonium.
Key words: skarns - mineral types of skarns - ore mineralization of skarns.
