авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Рудоносный магматизм западно-забайкальской бериллиевой провинции: возраст, состав, источники (на примере ермаковского, оротского, ауникского и амандакского месторождений).

УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и

геохимии (ИГЕМ РАН)

На правах рукописи

Лыхин Дмитрий Алексеевич

Рудоносный магматизм Западно-Забайкальской бериллиевой

провинции: возраст, состав, источники (на примере Ермаковского,

Оротского, Ауникского и Амандакского месторождений).

Специальность 25.00.09 – геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва – 2011

Работа выполнена в лаборатории редкометального магматизма Учреждения Российской академии наук Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН (ИГЕМ РАН)

Научный руководитель: Член-корреспондент РАН Доктор геолого-минералогических наук Владимир Викторович Ярмолюк, академик Вячеслав Иванович Коваленко

Официальные оппоненты: Доктор геолого-минералогических наук Евгений Витальевич Шарков Кандидат геолого-минералогических наук Валерий Михайлович Саватенков

Ведущая организация: Учреждение Российской академии наук Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, г. Иркутск

Защита состоится 19 января 2012 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 002.122.01 в ИГЕМ РАН по адресу: 109017, Москва, Старомонетный пер., д. 35.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГЕМ РАН

Автореферат разослан "_" декабря 2011 г.

Учёный секретарь диссертационного совета кандидат геолого-минералогических наук М. А. Юдовская Актуальность работы. Проблема связи магматизма и редкометального оруденения является одной из наиболее востребованных в геологии и петрологии (Agyahile, Levinson, 1962;

Griffitts et аl., 1963;

Staatz, 1963;

Mcanulty et аl., 1962;

Гольдшмит, 1932;

Сенделл, 1952;

Руб, 1956;

Говоров, 1958, 1960;

Беус, 1960;

Гинзбург и др., 1960, 1965, 1969, 1977;

Таусон и др. 1970;

Шаве, 1973). С ней связано решение как фундаментальных вопросов эндогенной металлогении, так и ряда практических задач, включая прогноз месторождений. Достаточно остро эта проблема стоит применительно к месторождениям бериллия, связь которых с магматизмом предполагается в большинстве публикаций. В Западном Забайкалье расположена одна из крупнейших в России и мире бериллиевых металлогенических провинций. Со времени ее открытия было накоплено большое количество данных, касающихся геологического строения, минералогии и геохимии образующих эту провинцию месторождений (Назарова, 1965, 1966, 1970;

Гальченко и др., 1968;

Гинзбурга и др., 1969, 1977, 1979;

Новикова и др., 1972, 1975, 1983, 1988, 1994, 1998;

Заболотная и др., 1974, 1989;

Косалс и др., 1978;

Куприянова и др., 1982, 1994, 1996, 2009;

Рязанцева, 1994, 2003;

Булнаев, 1996, 2006;

Рипп, 1995;

Рейф и др., 1999, 2004, 2008 и др.). В то же время ряд вопросов, касающихся расшифровки геологических связей месторождений, их источников и механизмов образования оставались нераскрытыми. Это было обусловлено невозможностью получения необходимой информации, которая в настоящее время применяется для обоснования генезиса месторождений и их связей с другими геологическими процессами, прежде всего с магматизмом. Отсутствовали надёжные данные о возрасте месторождений и сопровождавших их образование геологических процессов, в том числе магматических, об изотопном и химическом составе руд и ассоциирующих с ними магматических пород, об условиях формирования месторождений, учитывающих новые данные о геологии и геодинамической позиции региона.

Цели и задачи исследования. Основная цель исследования – определение возраста и источников рудного вещества и связи его с магматизмом для бериллиевых месторождений Западного Забайкалья. Главным объектом изучения стало Ермаковское флюорит-бертрандит-фенакитовое месторождение, наряду с ним были исследованы и другие месторождения провинции: Оротское бертрандитовое, Ауникское полевошпат-флюорит-фенакит-бертрандитовое и Амандакское торит флюорит-фенакитовое.

Выбор объектов исследования обоснован следующими причинами:

- Западно-Забайкальская провинция является наиболее перспективной по запасам и качеству руд бериллия в России, а также для выявления в ее пределах новых месторождений.

- Ермаковское месторождение, несмотря на то, что является крупнейшим в провинции, остается не изученным в плане характеристик источников рудного - Месторождения провинции пространственно сопряжены со щелочными гранитоидами и вулканическими породами, однако, связи оруденения и магматизма остаются слабо изученными. Неопределенной также остаются возрастная, структурная и геодинамическая позиция провинции в целом.

Важнейшими задачами исследований являлись следующие:

1. На основе геологических методов определение последовательности образования магматических пород и руд Ермаковского месторождения. Определение с помощью изотопно-геохронологических методов возраста руд, а также пород магматических комплексов месторождения.

2. Геохронологические исследования магматических пород и бериллиевых руд Оротского, Ауникского и Амандакского месторождений.

3. Изучение химического, в том числе редкоэлементного состава магматических пород, руд бериллиевых месторождений Западного Забайкалья.



4. Определение источников бериллиеносных гранитоидов и руд на основе геохимических и Sr-Nd-изотопных исследований.

5. Выяснение структурной позиции и геодинамических условий формирования Западно-Забайкальской бериллиевой металлогенической провинции.

Методы исследования. В ходе работ был использован широкий круг методов.

На основе геологических методов было изучено соотношение оруденения с вмещающими породами, прежде всего магматическими. Геохимические исследования опирались на результаты, полученные методами ICP-MS, РФА, NAA в лабораториях в ИГЕМ РАН, ИГХ СО РАН и ИАП РАН. Геохронологические исследования были проведены методом TIMS по цирконам в изотопной лаборатории ИГГД РАН Е.Б. Сальниковой, И.В. Анисимовой и Ю.В. Плоткиной, а также Ar-Ar-методом в ИГиМ СО РАН В.А. Пономарчуком и Rb-Sr-методом автором в ИМГРЭ и ИГГД РАН. Изотопные исследования включали изучение Rb-Sr и Sm-Nd-систем в породах и минералах и проводилось в ИГГД РАН В.П. Ковачем и Л.Б. Терентьевой.

Фактический материал и методы исследования. В основу работы положены наблюдения и каменный материал, собранный автором при проведении полевых работ на территории Забайкалья в 1994-2000 и 2005-2010 годах. В результате полевых работ на бериллиевых месторождениях было собрано и изучено 250 проб магматических, осадочных и рудоносных пород. Выполнено 130 Rb-Sr и 50 Sm-Nd изотопных анализов пород и минеральных фракций.

Научная новизна. В результате проведённых работ:

1) установлена последовательность образования и вещественные характеристики магматических пород и руд Ермаковского месторождения;

2) Rb-Sr и U-Pb-изотопными методами определён возраст магматических пород и руд Ермаковского, Оротского, Амандакского и Ауникского месторождений;

3) на основе Sr-Nd-изотопных данных и анализа поведения элементов-примесей определён состав и возможные источники рудного вещества Ермаковского, Оротского, Амандакского и Ауникского месторождений;

4) установлено, что формирование бериллиевого оруденения на территории Западного Забайкалья контролируется гранитоидами малокуналейского комплекса, становление которых было связано с раннемезозойским рифтогенезом;

5) с учётом новых геологических и геохронологических данных установлена связь Западно-Забайкальской бериллиевой металлогенической провинции с одноименной раннемезозойской рифтовой зоной.

Практическая значимость. Полученные данные о триасовом возрасте (242- млн. лет) Ве минерализации, ее связи с щелочными гранитами малокуналейского комплекса, а также об их совместном проявлении в пределах структур Западно Забайкальской рифтовой зоны определяют основные возрастные, вещественные и структурные закономерности размещения Ве месторождений в регионе.

Соответственно, эти данные должны учитываться при региональном металлогеническом прогнозе, что, в конечном счёте, должно способствовать расширению бериллиевой минерально-сырьевой базы России.

Публикации и апробации работ. По теме диссертации опубликовано 10 статей в ведущих журналах (Геология рудных месторождений, Доклады РАН, Петрология) и 19 тезисов на научных конференциях (см. список работ по теме диссертации).

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы, включающего 192 наименования. Объём работы – 235 страниц, 67 иллюстраций и 17 таблиц.

Благодарности. Автор глубоко признателен академику В.И. Коваленко за создание условий для выполнения работы, руководство, постоянное внимание и неоценимую помощь и поддержку в исследованиях. Автор искренне благодарен члену-корр. В.В. Ярмолюку, без руководства и моральной поддержки которого эта работа не была бы выполнена. Автор благодарен А.В. Горегляду, В.Г. Иванову, А.А. Воронцову, Н.В. Владыкину, Г.С. Риппу, В.С. Антипину, С.В. Андрющенко, В.Б. Хубанову, Е.А. Савиной, М.А. Митичкину, С.В. Руженцеву, Б.Г. Голионко, Г.Е.

Некрасову и В.А. Аристову, с которыми он участвовал в совместных полевых работах. Автор также признателен Ю.А. Костицыну за предоставленную возможность освоить основы Rb-Sr-изотопного метода, а также А.Ю. Петровой В.И.

Богатову, Б.И. Волкову, Е.К. Хохлову за ценные советы и наставления в процессе обучения. Неоценимое содействие в проведении изотопно-геохронологических исследований автору оказал А.Б. Котов, а также Е.Б. Сальникова, В.М. Саватенков, В.П. Ковач, Л.Б. Терентьева, И.К. Козаков, И.В. Анисимова, Ю.В. Плоткина. Автор благодарен И.И. Куприяновой за конструктивное сотрудничество. Автор признателен за помощь, терпение и советы, которыми он пользовался на протяжении всей работы А.В. Никифорову, А.М. Козловскому, И.А. Андреевой, К.Н. Шатагину и А.В. Болонину. Автор благодарит за постоянную поддержку и внимание Н.А. Ашихмину, Е.А. Кудряшову, С.В. Будникова, а также всех сотрудников аналитических служб.

ГЛАВА I. КРАТКИЙ ОЧЕРК ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ЗАПАДНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ Геолого-тектоническое строение Западного Забайкалья Западное Забайкалье в настоящее время (Парфёнов и др., 1996;

Булгатов и др., 2003;

Гордиенко и др., 2006) рассматривается как комбинация докембрийских микроконтинентов и разновозрастных террейнов, последовательно наращивавших Сибирский континент с конца рифея до позднего палеозоя со стороны Палео Азиатского океана, с которым палеоконтинент граничил в это время.

Территория Западного Забайкалья характеризуется широким развитием магматических (70-80%) и метаморфических пород, объединяемых в многочисленные разновозрастные комплексы. Докембрийские и раннепалеозойские стратифицированные толщи большей частью сохранились среди магматических пород лишь в виде разобщенных фрагментов. Для них характерны метаморфические преобразования от зеленосланцевой до амфиболитовой и гранулитовой фаций, в результате чего исследователи долгое время считали их возраст раннепротерозойским. Позднее появились фаунистические находки и изотопные определения возраста (Гордиенко, 1987, 2010;

Аристов и др., 2005;

Руженцев и др., 2005, 2007;

Минина и др., 2006, 2007), на основе которых время образования многих метаморфических толщ был признан раннепалеозойским.

С позднего палеозоя вся территория Западного Забайкалья развивалась в режиме внутриплитной (рифтогенной) тектонической и магматической активности.

что, прежде всего, отразилось на характере магматической деятельности.

Положение рифтогенных зон отвечало юго-восточному краю Баргузинского микроконтинента и трассируемой с юго-запада на северо-восток неоднократно подновляемой в палеозое и мезозое Удино-Витимской системе разломов. В составе магматических ассоциаций с позднего палеозоя–раннего мезозоя стали преобладать щелочные магматические породы. Щелочносалический магматизм наиболее интенсивно проявился между 230 и 210 млн. лет, когда возникли многочисленные массивы щелочных гранитов малокуналейского комплекса (Рублёв и др., 1976;

Шергина и др., 1979;

Занвилевич и др., 1985;

Литвиновский и др., 1995;

Ярмолюк и др., 2000) и вулканические поля, сложенные породами бимодальной базальт комендитовой цаган-хунтейской свиты (Занвилевич и др., 1985) с возрастом 212- млн. лет (Литвиновский и др., 2001;

Ярмолюк и др., 2001;

Воронцов и др., 2004, 2007). Бериллиевые месторождения на территории Западного Забайкалья пространственно, как правило, ассоциируют с проявлениями этого магматизма.

ГЛАВА II. АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В главе дан обзор аналитических методов (геохимических, изотопных и геохронологических) исследования, которые были применены в ходе выполнения работы. Особое внимание уделено Rb-Sr-изотопным исследованиям, которые проводились автором в изотопной и геохронологической лаборатории ИМГРЭ под руководством Ю.А. Костицына, а затем в изотопной лаборатории ИГГД РАН возглавляемой А.Б Котовым. Разложение образцов и выделение Rb и Sr для масс спектрометрического изотопного анализа проводилось по методике, описанной в работе Ю.А. Костицына (1991).

ГЛАВА III. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ БЕРИЛЛИЕВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗАПАДНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ Ермаковское флюорит-бертрандит-фенакитовое месторождение Ермаковское месторождение бериллия расположено в Западном Забайкалье в 160 км к восток-юго-востоку от г. Улан-Удэ. Наши исследования на Ермаковском месторождении были начаты, когда его верхняя часть уже была отработана, и мы могли изучать только остатки рудных зон в дне и бортах карьеров, а также различные руды из отвалов месторождения. Наличие почти стометрового по глубине карьера позволило подробно изучить взаимоотношения разнообразных магматических пород месторождения.

Рис. 1. Схема геологического строения Ермаковского месторождения (по данным В.И.

Гальченко, В.П.

Шабанова, Ф.Г.

Рейфа с дополнениями автора).

1,2 – осадочные породы:

1 – меловые, 2 – позднепротерозойские (?) зун-муринской свиты;

3–15 – магматические, метаморфические породы и бериллиевые руды месторождения (от поздних к ранним): 3, 4 – пострудный этап: 3 – дайка фельзита кижингинского комплекса, 4 – меланж с обломками щелочных гранитов, сиенитов и базитов, 5–11 – синрудный этап: 5 – лейкограниты массива "Шток" малокуналейского комплекса, 6 – сиениты массива "Сиенит", 7 – будинированные дайки щелочных гранитов из XVIII рудной зоны, 8 – рудые зоны и их номера, 9 – гранат-везувиан диопсидовые скарны и скарнированные породы, 10 – дайки кислого состава, 11 – дайки базитов, 12 – форстеритовые скарны;

13–15 – дорудный этап: 13 – гнейсограниты заганского комплекса, 14 – дайки и малые тела мелкозернистых гранитов и пегматитов, 15 – габброиды;

– разломы;

17 – уступы карьера.

Геологическое строение Ермаковское месторождение (рис. 1) приурочено к небольшому блоку осадочных пород зун-муринской свиты, представленных доломитами, кристаллическими сланцами и мраморизованными известняками. Толща рассекается многочисленными дайками и более крупными телами магматических пород. На основании детальных геологических наблюдений мы выделяем три этапа. К дорудному этапу относится массив габброидов, дайки и малые тела гранитов и гнейсограниты заганского комплекса. К синрудному этапу отнесено образование различных по составу даек базитов, сиенитов–гранитов, штокообразных массивов щелочных кварцевых сиенитов (массив "Сиенит") и щелочных лейкогранитов (массив "Шток") малокуналейского комплекса. На этом этапе произошло также образование разнообразных по составу бериллиевых руд. Пострудный этап представлен дайкой трахириолитовых фельзит-порфиров кижингинского комплекса, а также раннемеловыми вулканическими толщами, развитыми за пределами месторождения в пределах Кижингинской впадины.





Оруденение на месторождении представлено несколькими минеральными и генетическими типами (Гинзбург и др., 1975;

Новикова и др., 1994). Среди рудоносных пород преобладают фенакит-бертрандитовые руды. Оно в основном приурочено к контакту алюмосиликатных сланцев с известняками и образует серию межпластовых тел, объединённых в рудные зоны, сложной в целом пласто- и линзовидной формы. Главными рудными минералами в них являются фенакит и бертрандит, кроме того, присутствуют эвдидимит, мелинофан, лейкофан, бавенит, миларит и гельвин. Эти минералы слагают от 1-2% до 10% и более объема породы.

Среднее содержание BeO в рудах – 1.28%. Другим постоянным компонентом рудоносных пород является флюорит. В переменных количествах также присутствуют полевые шпаты, карбонаты, кварц, слюды, реже сульфиды, минералы титана, барит и апатит.

Магматические породы Дорудный магматический этап. Массив дорудных габброидов слагает согласное межпластовое тело, которое послужило своеобразным экраном для бериллиевого оруденения, так как все основные богатые рудные тела располагаются под ним (Гинзбург и др., 1975). Гнейсовидные биотитовые лейкограниты заганского комплекса в пределах месторождения образуют межпластовые тела в южной и северной его частях. Дорудные дайки гранитоидов на месторождении имеют преимущественно северо-восточное, реже – широтное простирание (рис. 1). Дайки секут массив габброидов и вмещающие их метаморфические породы зун-муринской свиты.

Синрудный магматический этап. Дайки синрудного этапа разнообразны по составу и представлены базитами, щелочными кварцевыми сиенитами, гранитами, лейкогранитами и щелочными эгириновыми гранитами (рис. 1). Дайки преимущественно имеют северо-восточное, реже близмеридиональное простирание, прослеживаются на сотни метров и имеют мощность от 1–2 до 15 м.

Массив "Шток" обнажается в юго-восточной части месторождения и имеет сложную морфологию (рис. 1). Контакты его с вмещающими породами крутые, имеются межпластовые апофизы широтного направления. Массив в основном сложен щелочными лейкогранитами и субщелочными гранит-порфирами. На контакте с вмещающими породами и в маломощных апофизах породы иногда представлены кварцевыми сиенитами и сиенитами. В северо-восточной части месторождения (рис. 1) расположено штокообразное, полого залегающее тело щелочных сиенитов (массив "Сиенит").

Пострудный магматический этап. Представлен дайкой трахириолитовых фельзит-порфиров имеющей юго-восточно – северо-западное простирание и прорывающей все перечисленные породы.

Петрографо-минералогическая характеристика магматических пород и руд Дорудный магматический этап. Габброиды представляют собой зеленовато бурые средне-крупнозернистые кристаллические породы с массивной, массивно пятнистой, реже грубо-полосчатой текстурой. Главные минералы габброидов – роговая обманка, моноклинный пироксен, плагиоклаз, биотит. Содержание темноцветных минералов колеблется от 20 до 60%.

Дорудные дайки гранитов и пегматитов имеют порфировидную, реже равномерную среднезернистую структуру, сложены калиево-натровым полевым шпатом, кварцем, плагиоклазом. Темноцветные минералы (биотит и амфибол) составляют от 5 до 15-20%. Акцессорные минералы – апатит, циркон, магнетит.

Гнейсограниты имеют порфировидную, неравномернозернистую структуру.

Текстура пород, в основном, гнейсовидная, реже массивная. Породообразующие минералы представлены кварцем, калиево-натровым полевым шпатом, плагиоклазом, биотитом (5 до 15 %), мусковитом, редко роговой обманкой.

Акцессорными и второстепенными минералами являются апатит, рутил, циркон и пирит.

Синрудный магматический этап. Дайки базитов – монцодолериты и микромонцониты имеют массивную текстуру, микро-мелкозернистую, иногда порфировидную (монцонит-порфириты) структуру. Главными породообразующими минералами этих пород являются плагиоклаз, роговая обманка, эгирин-авгит, ильменит и акцессорные минералы – апатит и рутил.

Дайки пород кислого состава (сиениты, граниты, щелочные граниты) характеризуются различными количественными соотношениями кварца, калиево натрового калинатрового полевого шпата и плагиоклаза, в щелочных разностях присутствует эгирин (до 5-15%). Акцессорные минералы представлены цирконом, сфеном, апатитом и биотитом.

Щелочные кварцевые сиениты массива "Сиенит" – представляют собой среднезернистые породы, сложенные таблитчатыми кристаллами микроклин пертита (60 до 90%) с вростками альбита, количество которого достигает 40%, ксеноморфного кварца (2-3, иногда 15%) и эгирина (0-10 %). Акцессорные минералы – флюорит, апатит, сфен, циркон и ортит.

Щелочные лейкограниты массива "Шток" малокуналейского комплекса представляют собой породы с аллотриоморфнозернистой структурой. В них присутствуют мелкозернистый агрегат кварца (30-40%), калиево-натровый полевой шпат (60-70%) и олигоклаз ( 5%). В числе акцессорных минералов наблюдаются циркон и флюорит.

Пегматиты, развитые в "Штоке" щелочных лейкогранитов, сильно варьируют по составу породообразующих минералов, в частности, кварца, флюорита, калиево натрового полевого шпата.

Руды месторождения Наиболее богатые Ве руды развиты в пределах I-ой и II-ой рудных зон.

Богатые флюорит-фенакитовые руды из I-ой рудной зоны – мелко-среднезернистые породы, текстурный рисунок которых определяют взаимоотношения флюорита с другими минералами. Для руд характерно ярко выраженное пятнистое строение, обусловленное соответствующим прорастанием фенакита и флюорита.

Периферические (эндоконтактовые) части рудных тел часто представлены карбонатными породами с флюоритом.

Рудные тела II-ой рудной зоны в эндоконтактах сложены мелкозернистыми флюоритовыми рудами, переходящими к центру тел в более крупнозернистые флюорит-калиево-полевошпатовые породы. Центральные участки тел обогащаются КПШ вплоть до его абсолютного преобладания. В этих рудах фенакит встречается в виде сферолитов.

Руды в других рудных зонах более бедные и состоят преимущественно из флюорита и кальцита, КПШ присутствует в небольшом количестве.

По содержанию флюорита, калиевого полевого шпата и карбонатов нами выделены три основные группы руд: "флюоритовая", "карбонатная", "калиево полевошпатовая". К флюоритовой группе относятся руды, в составе которых главным минералом является флюорит. К карбонатной относятся породы с содержанием карбонатов около 50%. Руды, в составе которых преобладает калиевый полевой шпат относятся к "калиево-полевошпатовой" группе.

Петрохимическая и геохимическая характеристика магматических пород и руд Дорудный магматический этап. Габброиды по химическому составу отвечают субщелочным габброидам (SiO2 = 44.97-50.72 %, Na2O+K2O = 4.5-7.64 %) (рис. 2). В составе пород наблюдается некоторое преобладание лёгких редкоземельных элементов (LREE) над тяжёлыми (HREE) – (La/Yb)N=8.52 (рис. 3). Для них характерны также повышенные содержания Ba, U, Sr и пониженные концентрации Th, Zr, Hf, Nb, Ta, Eu (Eu/Eu*=0.93) относительно примитивной мантии.

Рис. 2. Диаграмма SiO2–(Na2O+K2O) для магматических пород Ермаковского месторождения (Классификация…, 1983).

1 – пострудная дайка фельзитов;

2–7 – синрудный этап: 2 – лейкограниты массива "Шток" малокуналейского комплекса, 3 – сиениты массива "Сиенит", 4 – дайки сиенитов-гранитов, 5 – дайки базитов, 6-8 – дорудный этап: 6 – гнейсограниты заганского комплекса, 7 – дайки гранитоидов, 8 – габброиды.

Дорудные дайки гранитов по составу варьируют от субщелочных гранитов до кварцевых сиенитов (рис. 2). Они представляют собой сравнительно слабо дифференцированные породы с преобладанием в их составе LREE над HREE – (La/Yb)N=16.91 и дефицитом Nb, Sr, Ti, Eu (Eu/Eu*=0.94) (рис. 3).

Составы гнейсогранитов заганского комплекса в основном отвечают субщелочным лейкогранитам (рис. 2). Они также являются слабо дифференцированными породами. Составы гранитоидов характеризуются резким преобладанием LREE над HREE – (La/Yb)N=35 и низкими концентрациями содержаний Nb, Ta, Zr и Hf (рис. 3).

Синрудный магматический этап. Дайки базитов (монцодолериты, микромонцониты и монцонит-порфиры) (рис. 2) в значительной степени обогащены Na2O (до 7.2%) и СаО (до 13.5%). По концентрации TiO2 они делятся на низкотитанистые (до 1.2 %) и высокотитанистые (более 1.2 %). Для состава этих пород характерен достаточно гладкий спектр распределения редких и редкоземельных элементов, а также (рис. 3) положительные аномалии Ba, Sr, Li и минимумы концентраций Nb, Ta, Pb, Zr, Hf, иногда Th и U. На диаграммах Pearce et al., (1977) и Pearce & Cann (1973) дайки базитов попадают на границу поля базальтов вулканических дуг, активных континентальных окраин и базальтов СОХ.

Дайки сиенитов-гранитов по химическому составу варьируют от щелочных сиенитов до лейкогранитов со всеми переходными разностями (рис. 2). Ка в сиенитах варьирует от 0.78 до 1.12, в щелочных гранитах он достигает 1.26.

Сиениты-граниты в целом характеризуются преобладанием LREE над HREE – (La/Yb)N=6. Для спектров этих пород отмечаются резкие минимумы концентраций Ba, Sr, Cs, Ti, Li, Eu и максимумы содержаний K, Rb, Pb, Zr, Hf, иногда Y (рис. 3).

Рис. 3. Распределение элементов-примесей в магматических породах Ермаковского месторождения, нормированных к примитивной мантии по (Sun, McDonough, 1989).

Кварцевые сиениты массива "Сиенит" значительно обогащены щелочами (до 14 мас. %). Ка изменяется от 0.85 до 1.08. Для состава пород характерен сглаженный спектр распределения РЗЭ (Eu аномалия отсутствует) и незначительное обогащение легкими землями – (La/Yb)N=12.59 (рис. 3). Породы обогащены K, Rb, Ba и обеднены Sr, Ti и Li.

Породы массива "Шток" попадают в поле субщелочных и щелочных гранитов-лейкогранитов. Ка изменяется от 0.97 до 1.19. Для всех пород характерно преобладание LREE над HREE – (La/Yb)N=16.07. В них также отмечаются пониженные содержания Ba, Sr, Ti, Li, Eu и повышенные – K, Rb, Th, Pb, Zr, Hf и Y.

(рис. 3). Пегматиты массива отличаются от лейкогранитов более высокими содержаниями РЗЭ (рис. 3).

В целом следует отметить, что для большинства магматических пород месторождения характерно кларковое по А.П. Виноградову (1962) содержание бериллия – от 1.4 до 7.6 г/т. Оно повышается в синрудных щелочных гранитах до г/т, в массиве "Сиенит" до 27 г/т и в пегматитах до 13.8 г/т, тогда как в гранитах массива "Шток" оно колеблется от 2.2 до 7.1 г/т. В породах синрудного этапа отмечается также повышенное содержание фтора: в гранитах массива "Шток" – до 0.79 %, сиенитах массива "Сиенит" – до 1.6 %, в дайках сиенитов – до 1.7 %, в щелочных гранитах – до 2.4 %.

Пострудный магматический этап. Дайка фельзит-порфиров характеризуется высокими содержаниями SiO2 от 75.27 % до 78.03 мас. %, Ка в фельзитах – 0.79 0.86. Фельзиты характеризуются схожим спектром распределения редких и редкоземельных элементов со штоком лейкогранитов, но содержания элементов примесей в фельзитах почти на порядок ниже.

Руды месторождения. Составы руд "карбонатной" группы являются наименее дифференцированными по сравнению с составами рудоносных пород из других групп. Они характеризуются повышенными концентрациями Sr, Rb, иногда Pb и пониженными содержаниями Nb, Ta, Zr, Hf, Ti, Li и Cs. Концентрации Be колеблются от 16 до 7300 г/т.

Для руд "флюоритовой" группы характерны повышенные содержания Pb, Sr, Rb, Zr, Hf, Y и пониженные – Ti. Содержание Be в них колеблется от 114 до г/т (рис. 4).

Рис. 4. Распределение элементов-примесей в основных группах бериллиевых руд Ермаковского месторождения, нормированных к примитивной мантии по (Sun, McDonough, 1989).

Руды "калиево полевошпатовой" группы характеризуются повышенными концентрациями Rb, K, Pb, Zr, Hf, Y, иногда U, Ba и пониженными – Nb, Ta, Ti, Sr. Вариации в содержании Be относительно устойчивые и составляют от 2080 до 5747 г/т.

Оротское бертрандитовое месторождение Оротское месторождение в структурном отношении приурочено к Оротскому палеовулкану (Ривлин и др., 1985;

Скрипкина и др., 1982;

Гордиенко, 1987), сложенному породами цаган-хуртейской свиты – вулканокластами и лавами щелочно-салических и основных пород. К жерловой части вулкана приурочена интрузия порфировидных лейкогранитов–щелочных гранитов малокуналейского комплекса.

Рис. 5. Схема геологического строения Оротского месторождения (по данным В.В.

Скрипкиной, Л.И. Рейф и др.).

1 – трахириолиты;

2 – трахибазальты, трахириолиты, трахиты, андезито базальты;

3 – дайки сиенитов, диоритов и фельзитов малокуналейского комплекса;

4 – гранитоиды малокуналейского комплекса;

5а – брекчии трахидацитов, риолитов, комендитов, 5б – околожерловые образования;

6 – позднепермские сиенит-порфиры;

7 и 8 – граниты разных фаз баргузинского комплекса;

9 – габбро-диориты и диориты;

10 – разрывные нарушения;

11 – места отбора проб.

Месторождение локализуется в гранитоидах (рис. 5), иногда в околожерловых брекчиях.

Главным бериллиевым минералом является бертрандит. Для рудных тел характерна интенсивная гидротермальная проработка лейкогранитов: каолинизация, флюоритизация, гематитизация и т.д. Типичный состав руд: реликты калиевого полевого шпата 25 30%, кварц 10-30%, каолинит-дикит 10-30%, бертрандит, циркон, анатаз, рутил, флюорит, карбонаты, ильменит, эпидот, магнетит, ксенотим, амфиболы, гематит, гидроксиды железа и марганца.

Петрохимическая и геохимическая характеристика магматических пород и руд Гранитоиды малокуналейского комплекса и кислые вулканиты цаган хуртейской свиты являются типичными субщелочными и щелочными породами (рис. 6). Ка в гранитах колеблется от 0.52 до 0.99. Гранитоиды и вулканические породы обеднены Ba, Cs, Sr, Ti, Eu иногда Nb, Ta и обогащены Pb, Th, Rb, Zr, Hf (рис. 7). Содержание РЗЭ в изученных породах не высокое, отмечается преобладание LREE над HREE – (La/Yb)N=7.

Рис. 7. Распределение элементов примесей для пород Оротского Рис. 6. Диаграмма SiO2– месторождения, нормированных к (Na2O+K2O) для пород примитивной мантии по (Sun, Оротского месторождения. McDonough, 1989).

1 – гранитоидов;

2 – вулканитов;

3 – а – гранитоиды;

б – вулканиты;

в – гранитоиды с лейкогранитов с наложенной наложенной бертрандитовой минерализацией (руды).

бертрандитовой минерализацией (руд).

Гранитоиды с наложенной бертрандитовой минерализацией содержат Be от 3090 до 8620 (г/т). В них отмечается повышенное содержание V, Li, Nb, Hf, Zr, Y, Th, U, а также легких РЗЭ и относительно пониженное Cs, Rb, Ba, Cu, Ni (рис. 7).

Ауникское полевошпат-флюорит-фенакит-бертрандитовое месторождение Ауникское месторождение находится в северо-западной части Витимского плоскогорья на восточном краю Западно-Забайкальской бериллиевой провинции и пространственно ассоциирует с небольшим массивом гранитоидов. Месторождение отнесено к флюорит-бертрандит-фенакитовому типу (Гинзбург и др., 1975, 1977;

Назарова, 1965). Оно залегает среди сложно дислоцированных терригенно карбонатных пород (D3-C1) (рис. 8). Бериллиевое оруденение сосредоточено в ближнем экзоконтакте штока субщелочных лейкогранитов. В строении рудной площади также принимают участие интрузии субщелочных лейкогранитов, лейкократовых кварцевых сиенитов, сиенит-порфиров, керсантитов и дайки сиенитового и базитового составов.

Рудные тела тяготеют к субпараллельным зонам дробления в осадочно метаморфических породах, измененных метасоматическими процессами. В пределах этих зон отмечено до 35 рудных тел. Руды на месторождении в основном полевошпат-флюорит-фенакит-бертрандитовые, хотя основным рудным минералом в них является бертрандит и на его долю приходится примерно 60-80% всего бериллия, заключённого в месторождении.

Рис. 8. Схема геологического строения Ауникского месторождения (по данным Е.И.

Галанина и А.Ф. Зуева).

1 – известняки с прослоями сланцев;

2 – карбонатные сланцы с прослоями известняков;

3 – песчаники;

4 – дайки базитового состава;

5 – дайки сиенитов;

6 – лейкограниты;

7 – керсантиты;

8 – зона дробления и брекчирования;

9 – рудные тела;

10 – разрывные нарушения.

Петрохимическая и геохимическая характеристика магматических пород и руд В петрохимическом отношении магматические породы месторождения относятся к субщелочному ряду (рис. 9). Kа в лейкогранитах от 0.76 до 0.96.

Субщелочные лейкограниты характеризуются высокими содержаниями всех редкоземельных элементов, а также Th, U, Ta Rb, Pb и относительно пониженными концентрации Cs, Li, Ba, K, Sr, Eu, Ti (рис. 10).

Рис. 9. Диаграмма SiO2– (Na2O+K2O) для магматических пород Ауникского и Амандакского месторождений.

1-3 – магматические породы Ауникского месторождения: 1 – керсантиты, 2 – дайка сиенита, 3 – лейкограниты;

4-6 – магматические породы Амандакского месторождения:

4 – лейкограниты, 5 – щелочные граниты, 6 – щелочные кварцевые сиениты.

Спектры распределения редких и редкоземельных элементов в щелочных сиенитах и лейкогранитах схожи, однако содержания этих элементов в сиенитах почти на порядок меньше. Керсантиты являются наиболее слабо дифференцированными породами и характеризуются повышенными концентрациями Li, Nb, Ta, Hf и пониженными содержаниями Pb.

Руды месторождения по распределению редких и редкоземельных элементов достаточно однородны. Они характеризуются повышенными концентрациями Y, Sm, Th, Rb, Li, Pb, Sr и пониженными концентрациями K, Cs, Ba, Ta, Ti и Eu (рис.

10). Содержание Be в рудах месторождения колеблется от 40 до 2226 г/т.

Рис. 10. Распределение элементов-примесей нормализованных к примитивной мантии по (Sun, McDonough, 1989) для пород Ауникского месторождения.

1 – керсантиты;

2 – сиениты;

3, – лейкограниты;

4 – бериллиевые руды.

Амандакское торит-флюорит-фенакитовое месторождение Геологическое строение: Амандакское месторождение располагается в одном рудном узле с Ауникским месторождением и характеризуется широким развитием зон разломов. В одной из таких зон и сопутствующих ей разрывных нарушениях, между штоками гранитоидов малокуналейского комплекса в мраморизованных известняках локализованы жило- и линзообразные рудные тела месторождения (рис. 11). Гранитоиды малокуналейского комплекса слагают небольшие штокообразные тела с апофизами. Преобладают лейкограниты–граносиениты.

Породы нередко интенсивно альбитизированы, часто альбититы слагают самостоятельные тела.

Рис. 11. Схема геологического строения Амандакского месторождения.

1 – песчаники;

2 – ороговикованные кварц карбонатные сланцы и песчаники с прослоями кварцитов и известняков;

– мраморизованные и окварцованные известняки;

4 – доломиты и доломитизированные известняки;

5 – алевролиты;

6 – щелочные граниты и щелочные кварцевые сиениты;

7 – альбититы;

8 – дайки кварцевых порфиров, микросиенитов, альбититов;

9 – дайки микродолеритов;

10 – флюорит-бериллиевые рудные тела;

11 – зоны литиевой минерализации;

12 – зоны танталовой минерализации;

13 – зоны молибденовой минерализации;

14 – зона брекчирования пород;

15 – разрывные нарушения;

16 – горные выработки;

17 – места отбора проб для Rb-Sr-исследований.

Петрохимическая и геохимическая характеристика магматических пород и руд В петрохимическом отношении магматические породы месторождения относятся к субщелочному, реже щелочному ряду. На спайдердиаграммах для щелочных гранитоидов характерны глубокие минимумы в содержаниях Cs, Ba, Sr, Ti, Eu и максимумы в концентрациях Rb, Pb, Th, U, Nb, Ta, Zr, Hf (рис. 12).

Рис. 12. Распределение элементов-примесей нормализованных к примитивной мантии по (Sun, McDonough, 1989) для пород Амандакского месторождения.

а – щелочные гранитоиды;

б – лейкограниты;

в – щелочные кварцевые сиениты;

г – альбитизированные щелочные сиениты и альбититы;

д – бериллиевые руды.

Лейкограниты отличаются от щелочных гранитоидов более низкими содержаниями Zr, Hf, Nb, Ta, Pb и повышенными концентрациями Ba. Сиениты и альбитизированные гранитоиды имеют близкие спектры распределения РЗЭ, для них характерно повышенные содержания Th, U, Nb, Ta, Zr, Hf, Rb, Pb, иногда La, Ce, и пониженные Cs, Ba, Sr, Ti и Eu.

Бериллиевые руды месторождения на 40-60% состоят из флюорита, в подчиненных количествах присутствуют кварц, калиевый полевой шпат, альбит, кальцит, сидерит, сульфиды и реликты скарновых минералов. Рудные минералы представлены фенакитом и бертрандитом. По распределению редких и редкоземельных элементов руды близки к рудам Ауникского месторождения. Они характеризуются высокими содержаниями всех редкоземельных элементов с преобладанием тяжёлых редких земель над лёгкими, Th, Y, Sm, Rb, Pb, и пониженными концентрациями – Cs, Ba, Ta, Ti, Zr, Hf, Eu. По содержанию бериллиевых минералов руды неоднородны, Be в них колеблется от 100 до г/т.

характеристик синрудных гранитоидов Сравнение геохимических Ермаковского месторождения, относимых к малокуналейскому комплексу, с гранитоидами других рассмотренных месторождений показывает, что все эти породы обладают общими геохимическими особенностями: достаточно ровным распределением РЗЭ, высокими концентрациями K, Rb, Pb, Zr и низкими содержаниями Ba, Cs, Sr, Ti, Li, Eu и Hf. Следует отметить также повышенные коцентрации Th, U, Ta для гранитоидов Ауникского и Амандакского месторождений. На дискриминационных геохимических диаграммах J. B. Whalen et al. (1987) и Y.A. Pearce et al. (1984) все гранитоиды попадают в поле составов гранитов A-типа и внутриплитных гранитов (WRG).

ГЛАВА IV. ВОЗРАСТ МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД И ОРУДЕНЕНИЯ БЕРИЛЛИЕВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗАПАДНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ Ермаковское месторождение. На основе детальных геологических и геохронологических Rb-Sr, U-Pb и Ar-Ar-изотопных исследований была установлена последовательность образования магматических пород и руд Ермаковского месторождения.

Дорудный магматический этап. Для определения возраста массива габброидов были проведены U-Pb (по цирконам) и Rb-Sr (по породе и минералам из этой породы) исследования. Таким образом, Rb-Sr методом были проанализированы: порода в целом, два амфибола, два плагиоклаза и биотит.

Полученная изохрона отвечает возрасту – 3168 млн. лет, (87Sr/86Sr)0=0. (рис. 13а). Конкордантный возраст по цирконам составил 3321 млн. лет (рис. 13б) и соответствует магматической кристаллизации пород массива.

Рис. 13. Диаграммы с Rb-Sr, U-Pb и Ar-Ar-геохронологическими данными для дорудного магматического этапа.

а – Rb-Sr-изохронная диаграмма для габброидов;

б – U-Pb-диаграммы с конкордией для цирконов из габброидов (Е–1/06) и дорудной дайки гранитов (Е–493), в – U-Pb-диаграмма с дискордией для дорудной дайки гранитов (Е-779);

г – Rb-Sr-изохронная диаграмма для дорудных даек гранитов;

д – 40Ar/39Ar данные по амфиболу из дорудного пегамтита;

е – U-Pb диаграмма с дискордией для гнейсогранитов заганского комплекса (Е–7/06).

U-Pb-возраст (по цирконам) дорудных гранитоидов составил по пробе Е- – 325±3 млн. лет (рис. 13б) и по пробе Е-779 – 333±10 млн. лет (рис. 13в). Rb-Sr изотопный возраст, полученный по четырём образцам даек тех же гранитоидов – 30225 млн. лет, (87Sr/86Sr)0=0.70572 (рис 13г). Возраст дорудных пегматитов, установленный Ar-Ar-методом по амфиболу, составил – 302.50.9 млн. лет (рис.

13д).

С учетом того, что U-Pb-система в акцессорных цирконах является наиболее устойчивой к изотопным нарушениям, в качестве наиболее точной оценки возраста дорудных даек гранитов принят возраст 325±3 млн. лет. Более молодой возраст – 303 млн. лет, полученный Rb-Sr и Ar-Ar-методами, скорее всего, может говорить о более позднем закрытии Ar-Ar и Rb-Sr-систем или нарушении изотопной системы, которое можно связать с образованием Ангаро-Витимского батолита, гранитоиды которого широко развиты в районе месторождения.

Гнейсограниты заганского комплекса датировались U-Pb-методом по цирконам. Их возраст составил 316±2 млн. лет (рис. 13е), что близко к возрасту Ангаро-Витимского батолита (Литвиновский и др., 1995;

Ярмолюк и др., 1997;

Цыганков и др., 2007).

Рис. 14. Диаграммы с Rb-Sr и U-Pb-геохронологическими данными для синрудного магматического этапа.

а – Rb-Sr-изохрона по синрудным дайкам сиенитов-гранитов;

б – по массиву "Сиенит";

в – по лейкогранитам массива "Шток";

г – U-Pb-диаграмма с конкордией для цирконов из лейкогранитов массива "Шток" (Е–14/07).

Синрудный магматический этап. Датирование даек сиенитов-гранитов было проведено по пяти образцам. Полученная изохрона имеет возраст – 2245 млн.

лет, (87Sr/86Sr)0=0.7054589 (рис. 14а). Возраст сиенитов массива "Сиенит" определен Rb-Sr-методом по четырем образцам породы, флюориту и калиевому полевому шпату (рис. 14б), составил – 2272 млн. лет, (87Sr/86Sr)0=0.7052712.

Rb-Sr-исследования фенакит-флюорит-калиево-полевошпатовых руд проводились по главным рудообразующим минералам – флюориту и КПШ.

Полученный возраст составил 225.91.2 млн. лет, (87Sr/86Sr)0=0.705444. Возраст флогопитовых слюдитов, определенный по флогопиту и флюориту – 225.51.3 млн.

лет и (87Sr/86Sr)0=0. Возраст гранитоидов массива "Шток" определен U-Pb-методом по цирконам – 226±1 млн. лет (рис. 14г). Для построения Rb-Sr-изохроны использовались четыре плотностные фракции калиевого полевого шпата, флюорит и четыре образца лейкогранитов. Получен возраст 2241.3 млн. лет, (87Sr/86Sr)0=0.7065810 (рис. 14в).

Пострудный магматический этап включает внедрение дайки фельзита, возраст которого был определён Rb-Sr-изотопным методом по шести образцам и составляет 1615 млн. лет, (87Sr/86Sr)0=0.7092935, СКВО 2.8.

Оротское месторождение. Из различных по составу вулканических пород (риолитов, риодацитов, трахидацитов), слагающих Оротскую вулканическую постройку, были отобраны и проанализированы Rb-Sr-методом пять проб.

Построена изохрона, отвечающая возрасту 2364 млн. лет, (87Sr/86Sr)0=0. (рис. 15а).

Рис. 15. Rb-Sr-изохронные диаграммы.

а – для вулканитов слагающих Оротскую вулканическую постройку;

б – для гранитоидов малокуналейского комплекса.

Возраст лейкогранитов малокуналейского комплекса и гранитоидов с наложенной бертрандитовой минерализацией (руды) оценен по четырем пробам лейкогранитов и четырем плотностным фракциям калиевого полевого шпата из одной пробы (для лейкогранитов), и по двум пробам (для руды). Полученная изохрона отвечает возрасту 224.81.3 млн. лет при начальном изотопном отношении (87Sr/86Sr)0=0.7084519 (рис 15б). Изотопные составы руд, попадая на изохронную зависимость, могут свидетельствовать о близко-одновременном формировании гранитоидов и бериллиевого оруденения на месторождении.

Ауникское месторождение. Из пород массива рудоносных лейкогранитов Rb Sr-методом проанализированы три плотностные фракции калиевого полевого шпата, акцессорный флюорит, а также два образца лейкогранитов и дайка сиенита.

Точки легли на изохронную зависимость с возрастом 241.61.6 млн. лет, при начальном изотопном отношении (87Sr/86Sr)0=0.7095813 (рис. 16а). Полученные нами данные в пределах ошибки совпадают с данными К.Б. Булнаева (2006) по оценке возраста руд месторождения – 2433 млн. лет.

Рис. 16. Rb-Sr-изохронные диаграммы.

а – для гранитоидов Ауникского месторождения: 1 – лейкограниты и дайка сиенитов, 2 – флюорит, 3 – разные плотностные фракции КПШ;

б – для гранитоидов Амандакского месторождения: 1 – гранитоиды, 2 – разные плотностные фракции КПШ, 3 – флюорит.

Амандакское месторождение. Из рудоносных лейкогранитов были изучены две пробы, акцессорный флюорит и три плотностные фракции калиевого полевого шпата. Получен возраст – 235.23.2 млн. лет, (87Sr/86Sr)0=0.72965 (рис. 16б).

Большое СКВО – 4.6 свидетельствует о негомогенности исследованных образцов.

Скорее всего, полученный возраст соответствует изменению K-Na-полевого шпата с образованием альбита, при котором произошло нарушение Rb-Sr-системы.

Альбитизация в пределах массива широко проявлена. В частности, с нею связано формирование редкометального (Ta, Li, Mo) оруденения (Назарова, 1965). ГЛАВА V. ИЗОТОПНЫЙ (Sr-Nd) СОСТАВ И ИСТОЧНИКИ МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД И РУД БЕРИЛЛИЕВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗАПАДНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ Ермаковское месторождение. На графике Nd(T)–(87Sr/86Sr)t (рис. 17) видно, что изотопный состав пород месторождения определяется тремя конечными компонентами, к которым по составу наиболее близки: (1) дайки базитов, (1а) заганские гнейсограниты и (2) кристаллические сланцы.

Рис. 17. Изотопный состав стронция (87Sr/86Sr)t и Nd(T) магматических, осадочных пород и Ве руд Ермаковского месторождения.

1 – карбонатные осадки и поле их составов;

2 – кристаллические сланцы и поле их составов;

3– 5 – дорудный этап: 3 – габброиды, 4 – дайка гранитов, 5 – гнейсограниты заганского комплекса;

6–10 – синрудный этап: 6 – дайки базитов и поле их составов, 7 – дайки сиенитов–гранитов, 8 – Ве руды и поле их составов, 9 – сиениты массива "Сиенит", 10 – лейкограниты массива "Шток";

11 – поле составов синрудных гранитоидов;

12 – поле составов гранитов Ангаро-Витимского батолита;

13 – поле составов мантийных источников (EM-I, EM-II) и N-MORB по Stracke (2003) и Willbold (2006);

14 – гиперболы смешения.

Базиты характеризуются составами, близкими к относительно деплетированной мантии, тогда как сланцы и гнейсограниты следует рассматривать как коровые компоненты, относительно обогащенные радиогенным Sr (кристаллические сланцы) и обеднённые радиогенным Nd (гнейсограниты). Были рассчитаны гиперболы смешения между наиболее деплетированным по Sr составом базитов и составами вмещающих его породами: сланцами и заганскими гнейсогранитами. Дайки базитового состава, за одним исключением, находятся на одной гиперболе смешения. Большинство изученных изотопных составов магматических пород месторождений попадают между этими двумя гиперболами (рис. 17). В связи с этим, мы полагаем, что магматические породы месторождения были образованы при участии относительно деплетированного мантийного источника и компонентов континентальной коры.

Изотопные составы Ве руд месторождения располагаются между полями составов синрудных магматических пород и вмещающих пород, в первую очередь известняков. Аналогичная картина наблюдается при рассмотрении геохимических данных для этих пород. Таким образом, формирование Ве оруденения было связано с взаимодействием производных щелочно-гранитных магм с вмещающими породами, прежде всего карбонатными.

Оротское месторождение: По величине Nd(T) базальты цаган-хуртейской свиты (+2.8 +0.8) и (87Sr/86Sr)t – 0.7042-0.7045 находятся ближе всего к умеренно деплетированным мантийным источникам. Неизменённые лейкограниты и лейкограниты с наложенной Ве минерализацией (87Sr/86Sr)t – 0.7066-0.7086 и Nd(T) +2.3 - + 1.6 располагаются в компактной области вблизи поля составов вмещающих осадочных пород (87Sr/86Sr)t – 0.70804-0.70963, Nd(T) +0.4 –3.7. На основании изотопных и геохимических данных сделан вывод, что магматические породы и руды месторождения образовались с участием относительно деплетированного мантийного источника с добавлением континентальной коры.

Ауникское и Амандакское месторождения. Количество Sr-Nd-изотопных данных для пород этих месторождений ограничено. По величине Nd(T) гранитоиды Амандакского месторождения (–2.2) близки к гранитоидам Ауникского (–2.7 - –3).

Флюорит-бериллиевые руды обоих месторождений также имеют близкие изотопные характеристики: Nd(T) –3.44, (87Sr/86Sr)t – 0.70870 и Nd(T) –2.07, (87Sr/86Sr)t – 0.70856 соответственно. И граниты, и руды близки по составу к вмещающим осадочным породам, что свидетельствует о существенной роли последних в образовании месторождений.

ГЛАВА VI. ЗАПАДНО-ЗАБАЙКАЛЬСКАЯ БЕРИЛЛИЕНОСНАЯ ПРОВИНЦИЯ: ВОЗРАСТНОЕ И ГЕОДИНАМИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ Проведённые геохронологические исследования показали, что формирование бериллиевой минерализации в Западном Забайкалье произошло в возрастном интервале между 242 и 224 млн. лет. Во всех случаях оруденение ассоциирует не только пространственно, но и во времени, с щелочными гранитоидами малокуналейского комплекса.

Возраст оруденения и щелочных гранитов на Ермаковском месторождении оценен в интервале 227-224 млн. лет. На Оротском месторождении возраст гранитоидов и бериллиевого оруденения составляет 2251 млн. лет.

Возраст образования рудоносных лейкогранитов Ауникского месторождения – 2422 млн. лет. Возраст рудоносных щелочных гранитов Амандакского месторождения оценен в 2353 млн. лет. Несмотря на имеющиеся расхождения в оценке возраста, формирование бериллиевого оруденения как в центральной, так и в восточной части металлогенической провинции, было связано с гранитоидным магматизмом повышенной щёлочности и происходило в триасе 242-224 млн. лет.

Магматические события в раннем мезозое на территории Западного Забайкалья были сопряжены с процессами рифтогенеза и грабенообразования, о чем свидетельствуют особенности распространения и локализации магматических образований щелочных гранитов малокуналейского комплекса и их комагматов – вулканитов бимодальной трахибазальт-комендитовой цаган-хуртейской свиты, достигающей мощности – 2 км. Возраст цаган-хунтейской свиты 212-209 млн. лет (Литвиновский и др., 2001, Ярмолюк и др., 2002, Воронцов и др., 2004, 2007).

Рис. 18. Схема положения раннемезозойской Западно-Забайкальской рифтовой зоны и бериллиеносной провинции в строении раннемезозойского Монголо-Забайкальского зонального ареала.

1 – щелочные граниты, 2 – рифтогенные вулканические ассоциации, 3 – гранитоиды Хентей Даурского батолита;

4 – раннемезозойская Западно-Забайкальская рифтовая зона;

5 – месторождения и рудопроявления бериллия;

6 – разломы;

7 – контур батолитового зонального ареала.

В районе Емаковского и Оротского месторождений с этими грабенами сопряжены продольные по отношению к их простиранию пояса даек щелочногранитного, сиенитового и базальтового состава, являющиеся показателями режима латерального растяжения в период магматической активности.

Зона развития гранитоидов малокуналейского комплекса и бимодальных вулканических толщ цаган-хуртейской серии выделяется как раннемезозойская Западно-Забайкальская рифтовая зона. Эта зона (рис. 18) является элементом структуры Монголо-Забайкальского раннемезозойского зонального магматического ареала, возникшего над мантийным плюмом (Ярмолюк и др., 2002;

Коваленко и др., 2003). Рифтовая зона представляет собой относительно узкую (до 120 км) и протяженную (~1000 км) полосу грабенов, выполненных бимодальными вулканическими ассоциациями и трассируемых массивами щелочных гранитоидов.

Бериллиевые месторождения Забайкалья: Ермаковское, Оротское, Ауникское и Амандакское как по времени формирования, так и по связи с щелочными гранитоидами малокуналейского комплекса и базальт-комендитовыми ассоциациями цаган-хунтейской свитой, несомненно относятся к проявлениям позднетриасовой рифтогенной активности в регионе. В то же время, рудоносная рифтогенная магматическая ассоциация включает не только щелочные гранитоиды, но и всю гамму пород от гиперстен-нормативных базитов через сиениты до гранитов. Установленная нами синхронность этой ассоциации пород в районе Ермаковского месторождения и закономерные тренды поведения петрогенных и редких элементов в магматических породах, свидетельствуют о генетической связи всех этих пород. Судя по участию в ассоциации базитов, первичный магматический источник был мантийным. При внедрении магм происходила их контаминация коровым материалом (или ассимиляция корового материала), что подтверждается геохимическими и изотопно-геохимическими данными.

Среднеюрсий возраст (1615 млн. лет), полученный для дайки фельзит порфира на Ермаковском месторождении, отвечает заключительной стадии развития Монголо-Забайкальского магматического ареала. В районе месторождения известны и более молодые магматические проявления, представленные главным образом вулканическими толщами ичетуйской и хилокской свит. Их формирование происходило в обстановке рифтогенеза кордильерского типа, определившей сочетание зон развития среднеюрско-раннемеловых (170–112 млн. лет), гранитно метаморфических куполов (Скляров и др., 1997;

Маркина, 2004) и парных с ними систем грабенов – Тугнуйской, Удинской и Хилокской (Ярмолюк и др., 2000;

Иванов и др., 2000;

Воронцов и др., 2007).

Следует отметить, что и на более поздних стадиях развития региона в пределах этой территории также протекали процессы внутриплитной активизации, в результате которых была сформирована позднемезозойская – кайнозоская Западно Забайкальская рифтовая зона.

Результаты проведённых исследований могут быть представлены в виде защищаемых положений:

1. Определены геохронологические характеристики основных этапов эволюции магматизма в районе Ермаковского Ве месторождения и установлена возрастная и структурная связь оруденения с триасовыми щелочными гранитоидами. Магматические проявления в районе месторождения расчленены на до-, син- и пострудные. Дорудные магматические комплексы в основном представлены породами, которые формировались одновременно со становлением Ангаро-Витимского батолита (330-290 млн. лет) и, возможно, отвечали краевой зоне последнего. Синрудные магматические породы представлены щелочными гранитами массива "Шток", щелочными сиенитами массива "Сиенит" и ассоциирующих с ними дайками базитов, сиенитов-гранитов и щелочных гранитов, возраст которых составляет 2245 млн. лет. Возраст оруденения оценен в 225.91.2 млн. лет, для рудных тел отмечается пространственная приуроченность к участкам развития пород синрудного этапа.

Пострудные проявления магматизма в районе месторождения связаны с процессами позднемезозойского рифтогенеза ( 160 млн. лет).

2. Определены изотопные составы пород и руд Ермаковского месторождения и установлена ведущая роль щелочных гранитоидов, как источника, в рудообразовании. Магматические породы месторождения сформировались при участии умерено деплетированной мантии и коровых источников, крайние составы которых сопоставляются с заганскими гнейсогранитами и кристаллическими сланцами – двумя группами наиболее распространенных в регионе пород.

Образование рудной минерализации было связано с взаимодействием щелочногранитных магм с вмещающими, прежде всего карбонатными породами.

3. Определен состав и раннемезозойский возраст рудоносных в отношении Ве массивов Западного Забайкалья. Лейкограниты и руды Оротского месторождения имеют такой же возраст, как и граниты Ермаковского месторождения, – 224.81. млн. лет, возраст гранитоидов Ауникского месторождения – 241.51.9 млн. лет, а гранитоидов Амандакского месторождения оценён как – 235.23.2 млн. лет.

Изотопные составы руд и гранитоидов этих месторождений близки между собой, что свидетельствует об участии магматизма в рудообразовании.

4. Установлена возрастная и структурная связь Западно-Забайкальской бериллиеносной провинции с раннемезозойской Западно-Забайкальской рифтовой зоной. Бериллиевые месторождения провинции связаны с лейкогранитами и щелочными гранитами малокуналейского комплекса. Граниты комплекса совместно с базальт-комендитовыми ассоциациями цаган-хунтейской свиты возникли в результате процессов рифтогенеза и становления Западно Забайкальской рифтовой системы, происходившем в интервале 242 – 210 млн. лет Список работ по теме диссертации.

1. Лыхин Д.А. Ермаковское месторождение бериллия и некоторые его геохимические особенности. Тезисы к докладу в МГГА. Москва. 1995. С. 36.

2. Лыхин Д.А., Лыхин А.Г. Новые геохронологические данные по возрасту Ермаковского бериллиевого месторождения Западного Забайкалья. Тезисы на международной конференции "Новые достижения в науках о Земле". Москва.

МГГА. 1996. С. 58.

3. Kovalenko V.I., Tsareva G.M., Lykhin D.A. Kononkova N.N. Magma composition of ore-bearing granites of the Ermakovskoye Be deposit (Western Transbajkalje). Тезисы на конференции "Геодинамика и Эволюция Земли".

Новосибирск. СО РАН НИЦ ОИГГМ. 1996. С. 160-161.

4. Лыхин Д.А., Коваленко В.И. Новые геохронологические (Rb-Sr) данные по возрасту Ермаковского бериллиевого месторождения Западного Забайкалья.

Информационные материалы шестого Восточно-Сибирского регионального петрографического совещания. Иркутск. 1997. С. 34-35.

5. Костицын Ю.А., Лыхин Д.А., Коваленко В.И., Ярмолюк В.В. Rb-Sr-возраст Ермаковского бериллиевого месторождения Западного Забайкалья. Докл. РАН.

1997. Т. 357. № 5. С. 676-679.

6. Лыхин Д.А., Коваленко В.И. Возраст магматизма и рудообразования Ермаковского бериллиевого месторождения, Западное Забайкалье, по Rb-Sr изотопным данным. Тезисы на конференции "Изотопное датирование геологических процессов: новые методы и результаты". Москва. ИГЕМ РАН. 2000.

Т. 1. С. 237-239.

7. Лыхин Д.А., Коваленко В.И. Рудоносные малокуналейские гранитоиды Ермаковского и Оротского месторождений бериллия: их возраст и геохимическая специфика. Тезисы на конференции "Строение литосферы и геодинамика". Иркутск.

2001. С. 52-53.

8. Лыхин Д.А., Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Костицын Ю.А., Рипп Г.С., Котов А.Б., Ковач В.П., Сальникова Е.Б. Рудоносный магматизм Ермаковского бериллиевого месторождения в Западном Забайкалье: возраст, источники магм и соотношение с оруденением. Геология рудных месторождений. 2001. Т. 44. № 1.

С. 52-70.

9. Лыхин Д.А., Коваленко В.И. Рифтогенный мезозойский щелочной магматизм на территории Западного Забайкалья. Тезисы на конференции "VIII чтения А.Н. Заварицкого". Екатеринбург. 2002. С. 255-256.

10. Лыхин Д.А. Ермаковское и Оротское месторождения бериллия, их геохимические особенности и связь с щелочными гранитами малокуналейского комплекса Западного Забайкалья. Тезисы на конференции "Щелочной магматизм Земли". Москва. 2002. С. 64.

11. Лыхин Д.А., Коваленко В.И., Ярмолюк В.В. Rb-Sr возраст и источники магм раннемезозойской бериллиевой провинции Центральной Азии (на примере Оротского месторождения). Докл. РАН. 2002. Т. 385. № 4. С. 529-532.

12. Лыхин Д.А. Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Рипп Г.С. Возраст рудоносного магматизма Ауникского месторождения Западно-Забайкальской бериллиеносной металлогенической провинции. Докл. РАН. 2003. Т. 392. № 2. С. 230-234.

13. Лыхин Д.А., Коваленко В.И., Ярмолюк В.В. Новые Rb-Sr геохронологические данные по возрасту лейкогранитов Ауникского бериллиевого месторождения Западное Забайкалье. Тезисы на конференции "Изотопная геохронология в решении проблем геодинамики и рудогенеза" Санкт-Петербург.

2003. С. 305-308.

14. Лыхин Д.А. Редкоэлементный состав магматических пород и руд бериллиевых месторождений Западного Забайкалья. Тезисы на конференции "Современные проблемы формационного анализа, петрология и рудоносность магматических образований". Новосибирск. 2003. С. 199-200.

15. Лыхин Д.А., Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Котов А.Б., Ковач В.П., Сальникова Е.Б. Возраст, состав и источники рудоносного магматизма Оротского бериллиевого месторождения в Западном Забайкалье. Геология рудных месторождений. 2004. Т. 46. № 2. С. 128-146.

16. Лыхин Д.А. Возраст Западно-Забайкальской бериллиевой провинции.

Тезисы на конференции "Геология и металлогения ультрамафит-мафитовых и гранитоидных ассоциаций складчатых областей" (X Чтения памяти акад. А.Н.

Заварицкого). Екатеринбург. 2004. С. 54-57.

17. Lykhin D.A., Kovalenko V.I., Yarmolyuk V.V. Early Mesozoic Age of the Western Transbaikalia Beryllium Ore Province (Rb-Sr Isotopic Data). Тезисы на конференции "Металлогения северо-западной части Тихоокеанского региона:

тектоника, магматизм и металлогения активных континентальных окраин".

Владивосток. 2004. С. 236-238.

18. Воронцов А.А., Ярмолюк В.В. Лыхин Д.А. Состав и источники магматических ассоциаций раннемезозойской эпохи развития Монголо Забайкальской рифтовой системы. Тезисы на конференции "Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту)". Иркутск. 2004. С. 80-83.

19. Лыхин Д.А., Коваленко В.И., Ярмолюк В.В. Бериллиевые месторождения Западного Забайкалья их геохимические особенности и связь с щелочными гранитоидами малокуналейского комплекса. Тезисы на конференции. Апатиты.

2005. С. 176-177.

20. Лыхин Д.А., Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Котов А.Б., Ковач В.П., Сальникова Е.Б. Изотопные Sr-Nd и геохимические характеристики магматических пород и руд Ермаковского бериллиевого месторождения. Тезисы на конференции "Изотопное датирование геологических процессов: новые методы и результаты".

Москва. 2006. Т. 1. С. 447-450.

21. Типы магм и их источники в истории Земли. Часть 2. Редкометальный магматизм: ассоциации пород, состав и источники магм, геодинамические обстановки формирования. Под ред. О.А. Богатикова и В.И. Коваленко. Москва.

2006. 278 с.

22. Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Андреева И.А., Никифоров А.В. Лыхин Д.А.

Крупные и суперкрупные месторождения рудных полезных ископаемых.

Стратегические виды рудного сырья. Глава 3.1. Типоморфные особенности и условия образования редкометальных месторождений Центрально-Азиатского складчатого пояса. Москва. Центр инновационных проектов ИГЕМ РАН. 2006. Т. 2.

С. 672.

23. Воронцов А.А., Ярмолюк В.В., Лыхин Д.А., Дриль С.И., Татарников С.А., Сандимирова Г.П. Источники магматизма и геодинамика формирования 24. Лыхин Д.А., Сальникова Е.Б. Новые данные о возрасте дорудного магматизма на Ермаковском месторождении. Тезисы на конференции "Граниты и эволюция Земли" Улан-Удэ. 2008. С. 141-142.

25. Лыхин Д.А., Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Сальникова Е.Б., Котов А.Б.

Новые данные по возрасту заганского комплекса на Ермаковском бериллиевом месторождении. Тезисы на конференции "Изотопные системы и время геологических процессов". Санкт-Петербург. 2009. Т. 1. С. 345-348.

26. Лыхин Д.А., Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Сальникова Е.Б., Котов А.Б., Анисимова И.В., Плоткина Ю.В. Геохронология магматизма Ермаковского бериллиевого месторождения (Западное Забайкалье). Геология рудных месторождений. 2010. Т. 52. № 2. С. 126-152.

27. Лыхин Д.А., Коваленко В.И., Ярмолюк В.В., Котов А.Б., Ковач В.П.

Изотопно-геохимические параметры и источники бериллиеносных гранитоидов и других пород на примере Ермаковского месторождения (Западное Забайкалье, Россия). Геология рудных месторождений. 2010. Т. 52. № 4. С. 321-336.

28. Лыхин Д.А., Коваленко В.И., Ярмолюк В.В. Ермаковское бертрандит фенакит-флюоритовое месторождение (Западное Забайкалье, Россия) геохронология магматизма и геодинамическая позиция. Тезисы на конференции "Рудно-магматические системы орогенных областей". Ташкент. 2010. С. 51-56.

Лыхин Д.А. Модель формирования Ермаковского бериллиевого 29.

месторождения (Западное Забайкалье). Тезисы на конференции "Граниты и процессы рудообразования" памяти академика В.И. Коваленко. Москва. 2011. С. 85 86.

Подписано к печати 14.12.2011 г.

Печать цифровая.

Формат 60х90х1/16 Усл. печ. л. 2. Тираж 150 экз.

Отпечатано в типографии «ИП Скороходов В.А.»

Москва, Старомонетный пер., д. Тел.: (495) 950-30- Заказ № 392.



 

Похожие работы:


 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.