Генетические модели магматических сульфидно-медно-никелевых рудных формаций

платиноидные месторождения сосредоточены в пределах Норильско-Талнахского малого рифтового трога (палеорифта) и связаны с массивами Норильско-Талнахского типа. Они относятся к малым интрузиям мощностью 80-400 м и расслоены от плагиоклаз содержащих оливинитов и пикритовых долеритов до габбро-диоритов. Морфология интрузивов пластообразная, хонолитоподобная. Характерна псевдостратификация, наличие нижнего и верхнего такситовых горизонтов, контактовый метаморфизм, метасоматизм и мощные до 3 км геохимические ореолы Cu, Ni, Co, Au, Ag, Se,

Te, Ba, Pt, Pd, Rh. Породы обладают повышенной основностью и магнезиальностью и специализацией на Mg, Ni, Co, K, S, Cu, Cr, Pt, Pd, Rh, Au, Ag, Se, Te, обогащены «тяжелой» серой 34S до 12%. Важнейшей особенностью мафит-ультрамафитовых горизонтов и их эффузивных комагматов-пикритовых базальтов является аномально высокое до 12% содержание H2O. Флюидный состав рассольных включений в минералах сульфидных руд содержит Hg, K, H2, H2O.

Д.А. Додиным, О.А. Дюжинковым, Н.М. Чернышовым и др. [1998] разработана шестиэтапная петрологогеодинамическая модель формирования уникальных платиноносных месторождений Норильского района. Домагматический дорудный этап охватил нижнепермскую коллизию Таймыро-Среднеземельской области и Сибирской платформы, поддвиг океанической коры, обогащение флюидов H2O, S, галогенами; выплавление контрастных магм, ликвация на ультрамафитовый, мафитовый, анортозитовый расплавы.

Второй этап - вулканический, рифтинг, образование магматических камер.

Третий этап - главный интрузивный и рудный: внедрение расслоенной обогащенной S, H2O, Cu, МПГ и флюидами ультрамафит-мафитовой магмы в структурах рифта.

Четвертый этап - главный рудный внутриинтрузивный: внедрение сульфидного расплава, камерная ликвация.

Пятый этап - конечный интрузивный и внутрирудный: формирование ритмической расслоенности, внутрирудный щелочной метасоматоз, становление зональных сульфидных залежей с ЭПГ, Au, Ag.

Шестой этап - послеинтрузивный и конечный рудный: поступление низкосернистого расплава, формирование малосульфидных платинометалльных руд.

В целом характерны процессы интенсивной дифференциации магм с образованием пикритовых базальтов и нескольких типов расслоенных ультрамафит- мафитовых интрузий. Последовательная глубинная ликвация металлоносных мантийных расплавов, отделение сульфидного платиноносного расплава, его внедрение в форме «рудной интрузии», отложение флюидизированной низкосеристой жидкости анортозитового состава и ее поступление в верхние части интрузивной камеры. Высокая степень насыщенности Pt, Pd, Ni, Cr, H2O, F, Cl и другими флюидами родоначального плагиопикрита способствовало формированию геохимических полей различной степени концентрирования.

В рудах выделяются два основных минеральных комплекса: ранний с кварцем, пиритом, арсенопиритом I, пирротином, халькопиритом, сфалеритом, тонкодисперсными (0,1-19 мкм) золотом I в пирите, арсенопирите и поздний с пиритом II, III, галенитом, борнитом, блеклой рудой, сульфосолями, теллуридами с дисперсным и видимым золотом II, куперитом, иридосмином, сплавами Au - Pt - Pd, PdTe2 и др.

Во вкраплено-прожилковых рудах установлены пирит, арсенопирит, галенит, сфалерит, халькопирит, пирротин, пентландит, кобальтин, герсдорфит, саффлорит, раммельсбергит, скуттерудит, калаверит, креннерит, гессит, энаргит, коринит, золото, серебро, куперит, PtTe, PtSe2, PtS, сплав Pt-Pd-Rh, Pt-Ir-Os, Pt-Au-Ni, IrAsS, Pd2Cu2As6S5 и др.

Модель, разработанная А.П. Лихачевым [1988], отличается такими показателями. Плавление в последовательности от легкоплавких к тугоплавким фракциям обеспечило образование мафических, мезомафических, ультрамафических серий магма- титов и связанных с ними рудных месторождений. Как показали геофизические данные, области проявления мафит-ультрамафитового магматизма и связанных с ними рудных формаций различаются по строению разреза земной коры и верхней мантии. В районах проявления никеленосного мафит-мезомафического магматизма зафиксированы прогнутые границы разреза коры и поверхности Мохоровичача (Моха). Данные структуры представляли компенсационные прогибы, возникавшие в результате выноса из мантии магм и компенсации освободившегося пространства. В зонах проявления бессульфидных дунит-пироксенитовой и дунит-перидотитовой формации, являвшихся продуктами декомпрессионного магматизма, отмечаются невыдержанные уровни границы Моха и ступенчато-блоковое строение разреза коры. Возникновение таких структур связывается с растяжением коры под воздействием диапирово- го подъема астенолитного слоя. Массивы центрального типа щелочноультраосновной формации прослеживаются непрерывно до глубины мантии и представляют собой мантийные штоки.

Магмы сульфидно-никеленосных формаций зарождались в интервале между линиями солидуса и ликвидуса сульфидов мантии (см. рис. 24). Из них габбро- троктолитовая формация представляет наиболее низкотемпературную маломагнезиальную медистую часть мезомафической фракции исходного мантийного вещества: Ni:Cu = 1:4... 10.

Рис. 24. . Схема зарождения магматитов сульфидно-никеленосных, щелочноультраосновных и кимберлитовых формаций (по А.П.Лихачеву,1988):

1 - гранитный слой с аллохтоном; 2 - базальтовый слой; 4 - недифференцированная мантия; 5-14 - области зарождения и проявления (буквы) продуктов рудоносных формаций: 5 - габбровой, 6 - габб- ро-анортозитовой, 7 - габбро-троктолитовой, 8 - габбро-долеритовой, 9 - габбро-норит-пироксенит- перидотивовой, 10 - габбро-пироксенит-перидотитовой, 11 - пироксенит-перидотитовой, 12 - перидо- тит-дунитовой, 13 - щелочной пироксенит-дунитовой, 14 - кимберлитовой; 15 - сульфидная составляющая мантийного вещества; 16 - металлы мантийного вещества.

Габбро-долеритовая формация - продукт умеренно магнезиальной группы магм - несет почти всю сульфидную фазу мантийного вещества: Ni:Cu = 1:1,2 .2,5.

Габбро-норит-пироксенит-перидотитовая формация является производной магнезиальной группы магм и несет обедненную на % медью сульфидную часть исходного вещества за счет выноса меди более легкоплавкими продуктами: Ni:Cu = 1.2:1.

Габбро-пироксенит-перидотитовая формация является продуктом повышенно магнезиальной группы с умеренно бедными 1/10 сульфидами: Ni:Cu = 2.. .5:1.

Пироксенит-перидотитовая формация - производная высокомагнезиальной группы магм, с обедненной медью 1/20 сульфидами: Ni:Cu = 5.25:1.

Перидотит-дунитовая формация - продукт ультрамагнезиальной магматической группы с весьма бедными медью 1/60 сульфидами: Ni:Cu = 25.75:1.

Дунит-норитовая формация является производной гибридной первично мафи- товой группы магм, несущих регенерированные сульфиды ранее сформированных медно-никелевых руд: Ni:Cu = 2. 10:1.

Кимберлитовый магматизм связан с накоплением тепловой энергии под мощной литосферой, что приводило к полному плавлению недифференцированного мантийного вещества.

Устанавливается зональность и взаимосвязь в распределении сульфидно-медно- никеленосных, щелочно-ультраосновной, кимберлитовой формаций, находящихся в пределах Сибирской платформы, объясняются различными величинами накопления тепловой энергии в горизонте магмообразования и разной степенью плавления исходного вещества. Допускается возможность увязки этих видов магматизма с единой конвектирующей мантией (рис. 25).

Рис. 25. Схема генетической взаимосвязи рудоносных формаций Сибирской платформы

(по А.П.Лихачеву, 1988):

1 - траппы; 2 - карбонатно-терригенные отложения наложенных прогибов; 3 - гранитный слой с аллохтоном; 4 - базальтовый слой; 5 - реститовый слой мантии; 6-9 - тепловые и расплавные потоки в астеносфере: 6 - тепловой поток, 7 - поток расплава, 8 - расплав в земной коре, 9 - опускающийся рестит; 10 - зона схождения литосферных плит; 11 - магмовыводящие разломы; 12 - область поступления рестита в земную кору; 13 - участки генерации и транспорта рудоносных магматитов

Появление зоны повышенной проницаемости и опускание земной коры на краю континентальной плиты обусловило миграцию вещества мантии вследствие его разогрева флюидами.