<<
>>

ИЗОТОПНО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

  В последние десятилетия активно разрабатываются изотопно-геохимические критерии для оценки источников рудного вещества, выявления глубинной эндогенной рудной зональности, уровней эрозионного среза отдельных зон минерализации, связи изотопного состава серы сульфидов с их золотоносностью и платиноносностью и для решения других генетических проблем рудообразования.

Изотопно-геохимические модели золоторудных месторождений Западной

Калбы

Для выявления эндогенной зональности золоторудных месторождений в черносланцевых толщах карбона Западной Калбы              А. Ф.Коробейниковым,

Л. Н. Овчинниковым, В.В. Масленниковым, С.Н. Вороновским [1990] были выполнены изотопные исследования серы сульфидов. Проанализированы пириты III рудной генерации из кварцевых жил, штокверков, прожилково-вкрапленных и вкрапленных золото-платиноидно-пирит-арсенопиритовых руд, залегающих в березитах- лиственитах среди углеродистых терригенно-вулканогенных толщ С2-3. Пириты III кварцево-жильного типа руд, слагающих верхнюю часть рудно-метасоматической колонны, характеризуются «утяжеленным» составом изтопов серы 534S + 2,2...11,59 %о, а пириты III вкраплено-прожилковых сульфидных руд, залегающие в нижней части этой колонны обнаружили «облегченный» изотопный состав серы 534S -1,44...13,74%о (рис. 59). При этом в наиболее опущенных Боконском и ЮгоВосточном структурных блоках с развитыми здесь кварцевыми жилами пириты III имеют изотопный состав серы от +2,2 до +4,79%о. Пириты III вкрапленных руд нижних горизонтов обнаружили 534S от +9,09 до +11,59%о. В Центральном рудном блоке с жильно-штокверковыми золото-кварцево-сульфидными ассоциациями выявлены пириты III с изтопным составом черы 534S от +1,96 до +4,90%о. В нижней части этого блока выявлены прожилково-вкрапленные золото-пирит- арсенопиритовые руды с изотопным соотношением серы пириты 534S от +0,21 до +2,74%о.

В Промежуточном и Северо-Западном рудных блоках изотопный состав пиритов III составил 534S от -6,04 до -13,74%о и -2,83 до +0,8%о соответственно. Все это свидетельствует о более глубинном эрозионном срезе данного структурного блока, вскрывшего нижнерудные части рудно-метасоматической колонны с богатой золото-сульфидной минерализацией.

В общем случае проявилась такая вертикальная изотопно-геохимическая зональность колонны (534S): +6,8%о -> +3,1^ +1,54^ -0,86^ -10,2%о (на глубину более 1 км). В целом установлено закономерное изменение 534S от положительных значений +2...+11,59%о на верхних горизонтах жильных золото-кварцевых руд к близнулевым +1,96...+1%о в средних горизонтах штокверковых золото-кварцевых и до отрицательных значений -6,04...-13,4%о в нижних горизонтах вкрапленных золо- то-платиноидно-сульфидных руд. Полученные изотопно-геохимические данные свидетельствуют о едином глубинном источнике серы и металлов для образования различных              структурно-морфологических              типов руд в общей              рудно

метасоматической колонне и о смешении глубинных флюидов с местными трещинными водами.

Сравнивая эти данные с результатами изучения изотопных отношений серы в сульфидах Бакырчикского рудного поля (см. рис. 64), выявляем их большое сходство. Например, для участков Костобе, Восточного, Центрального и Западного блоков Западной Калбы 534S составляет: -4,50...+0,33...+2,02%о; от -3,0 до +3,8%о и от -5,18 до -1,91%о соответственно.

class="lazyload" data-src="/files/uch_group37/uch_pgroup56/uch_uch767/image/77.jpg" alt="" />

Рис. 64. Месторождение Гай. Изотопно-геохимическая модель Стержневой линзы. Содержания меди (усл. ед.): а - 1; б - 3; в - 5, г - 10; д - gt; 10 (по Н.М. Заири, 1987)

Изтопоно-геохимические модели колчеданных месторождений Урала,

Рудного Алтая и Кубы

Н.М.Заири [1977] выполнены изотопно-геохимические исследования золотоносных колчеданных месторождений Урала и Рудного Алтая и на этой основе разработаны модели этих типов рудных объектов (рис.

64).

Модель месторождений вулканогенных областей рассматривается на примере крупного Гайского месторождения (Южный Урал). Оно локализовано в ЗападноМагнитогорской эвгеосинклинальной зоне. В строении рудовмещающей депрессии кальдерного типа принимают участие экструзивно-эффузивно пирокластические образования D1-D2e, перекрытые вулканитами базальт-андезит-базальтовой формации D2e-qv и туфогенно-осадочными породами D2qv. Изучались пластовые и про- жилково-вкрапленные руды зоны подводящего канала. Для серноколчеданных руд изотопные показатели 534S изменяются от +0,3 до 0,5%о. Медноколчеданные руды обнаружили незначительные колебания 534S от нижних более высокотемпературных частей рудопроводящей структуры (gt; 300°С, 534S +3±0,4%о) и переходной в придонной части палеокальдеры (lt; 260°С, 534S +2,5±0,4%о). Максимальные флуктуации в изотопном составе сульфидов отмечены по латерали этой палеокальдеры: lt; 250- 220°С и 534S +2,5±0,5%о. Выявленная дисперсия 534S от +20,5 до -31,0%о свидетельствует об изотопно-неравновесных условиях сульфидоотложения при определяющей роли сульфатредукции. Анализ данных по 534S показал, что вулканическая деятельность обеспечивала геохимический фон и термостатитрованность зоны разгрузки гидротерм, а биогенная составляющая не превышала 3% от общей массы минерализации.

Изотопно-геохимическая модель месторождений вулканогенно-осадочных областей рассмотрена на примере Корбалихинского золотоносного колчеданнополиметаллического месторождения Рудного Алтая. Месторождение локализовано в базальт-липарит-кремнисто-терригенной толще D2-3. Выделяются метасоматические и гидротермально-осадочные руды. Медноколчеданные руды содержат в среднем 0,11 г/т Au (от 0,01 до 0,5); 0,05 Pt и 0,48 г/т Pd, а колчеданнополиметаллические - 0,23 г/т Au; 0,22 Pt и 0,14 Pd [Коробейников, 2006].

Анализ распределения величин 534S по разрезам показал хорошее совпадение минералогической и изотопно-геохимической, температурной зональностей. Горизонтальная зональность симметрична: в центре рудоносной площади и рудной зоны находятся медно-цинково-колчеданные руды, Т=280°С, 534S FeS2= +4,0±2%о; в промежуточной зоне залегают руды медно-свинцово-цинково-колчеданные, Т=230°С, 534S FeS2= +0,9±0,1%о, а в удаленной фланговой зоне - медно-свинцово-цинковые руды, Т lt;180°С, 534S FeS2= +39,5±11%о. Существенные вариации величин 534S от +39,5 до -9,6%о свидетельствуют об осадочно-биогенной природе сульфидной серы руд краевых зон месторождения. В целом же по месторождению модель вертикальной изотопно-геохимической зональности близка к латеральной. При этом сульфидные руды метасоматического типа несут всего 4-6% биогенной серы, а гидротер- мально-осалочного типа - до 95%.

Оруденение соседних Среднего и Зареченского              колчеданно

полиметаллических месторождений северо-западной части Рудного Алтая доскладчатое, сингенетичное среденедевонскому вулканизму. И Карбалихинское, и Среднее, и Заречное месторождения образовались из единого потока гидротермальных растворов, из одного рудогенерирующего источника. На возрастное и генетическое единство этих месторождений указывают также одинаковые значения изотопного состава свинцов из этих руд: Pb / Pb , Pb / Pb , Pb / Pb для Среднего месторождения составили соответственно 0,1; 0,2; 0,1; для Зареченского - 0,13; 0,16; 0,1. Температуры гомогенизации газовожидких включений в минералах составили 360-100°С [Чекалин, Королев, 1988]. Результаты изотопных определений серы руд всех изученных месторождений показали их близкие соотношения (534S +4,0...+2,0%о в среднем) и свидетельствуют о ювенильном источнике серы.

Модели              колчеданно-полиметаллических              месторождений              терригенно-

осадочных областей рассматриваются на примерах изотопного состава серы сульфидов колчеданных месторождений о.Куба (месторождения Карлота и Санта- Люсия). Залежи медноколчеданного месторождения Карлота приурочены к мета- терригенным толщам, содержащим линзовидные протрузии серпентинитов и реликты эффузивных потоков, субвулканических тел базальтов и их туфов. Месторождение колчеданно-свинцово-цинкового типа Санта-Лючия локализовано в слабомета- морфизованных терригенных породах без признаков эффузивно-интрузивной деятельности.

.              Следовательно, месторождения

колчеданных формаций, нередко золотоносных, чаще формировались в условиях островодужного режима и характеризуются типовыми изотопно-геохимическими моделями, ото. бражающими основные обстановки отложения рудного вещества в условиях субмаринного рудогенеза. Источниками металлов и серы являлась мантия. Общность всех рассмотренных моделей заключается в гетерогенности серы сульфидов колчеданных месторождений.

В.А. Пономарчуком [2005] изучены геохронологические (40Аг-,0Аг и Rb-Sr) и изотопно-геохимические (87Sr/86Sr, 513C, 534S) параметры мед- но-молибден-порфировых месторождений для уточнения моделей их формирования. На особенностях формирования этих месторождений разрабатываются их модели, базирующиеся на принципе петрогенетической автономности порфирового магматизма [Сотников и др., 1988]. Из-за отсутвия детальных геохронологических и изотопных характеристик многие вопросы образования медно-золото-порфировых и медно-молибден-порфировых месторождений оставались дискуссионными. Это и обусловило выполнение специальных изотопногеохимических исследований.

Результаты K-Ar и 40Ar-39Ar датирования магматических и метасоматических пород Эрдэнэтского, Шахтаминского и Сорского рудных узлов приведены в табл. 7. Анализ полученных изотопно-геохимических данных показал, что в каждом рудном узле формированию медно-молибденового оруденения предшествовала длительная история развития многоимпульсного гранитоидного магматизма с разнообразной рудной минерализацией. Общая протяженность таких магмо-рудообразующих процессов составила от 160 (Аксуг) до 16 (Жирекен) млн. лет. Интервалы между эндогенными импульсами составляли 15-30 для палеозойских и 5-10 млн. лет для мезозойских рудных узлов. Максимальное проявление рудообразующих процессов происходило в девоне (Сора, Аксуг), триасе (Эрдэнэтуин-Обо) и поздней юре (Жирекен, Шахтама, Култума).

Обобщенная система типовых моделей месторождений полезных ископаемых

для прогноза, поисков и разведки [по В.А.Понамарчуку, 2005]

Таблица 7

ЭРДЭНЭТСКИЙ РУДНЫЙ УЗЕЛ

Тип породы

Возраст, млн. лет

Ассоциирующая минерализация

Селенгинский комплекс

Габбро-норит (Sm-Nd)

256±21

Cu-Ni минерализация

Гранодиорит

258,3±3,3

Граносиенит

247,3±3,7

Cu-скарны

Шивотинский комплекс

Г аббро

244,6 - 239,3±1,4

К-шпатовые метасоматиты с рассеянным халькопиритом и молибденитом

Эрдэнэтский порфировый (рудоносный) комплекс

Гранодиорит-порфиры 1

234,6±1,7

Серицитизированные порфиры (рудный штокверк)

235,8±1,9

Порфировая Cu-Мо минерализация (главная стадия)

Гранодиорит-порфиры II

225,3±1,0 - 5,8

Порфировая Cu-Мо минерализация

Пострудные дайки

Пострудные трахиандезитовые порфиры

185±1 - 177±3

Проявления самородной меди

ШАХТАМИНСКИЙ РУДНЫЙ УЗЕЛ

Вмещающие породы

Г абброиды

193 - 192

Гранодиориты

168 - 166

Шахтаминский порфировый (рудоносный) комплекс

Гранит-порфиры

160 - 151

Порфировая Мо-Cu минерализация

Пострудные дайки

Пострудные дайки

О

-t

•1*

«П

-t

СОРСКИЙ РУДНЫЙ УЗЕЛ

Мартайгинский комплекс

Г аббро-диорит-монцонит- граносиенит

482,9 - 473,9

Кварцевые жилы с примесью халькопирита и молибденита, Cu Мо скарны

Сиенодиорит-граносиенит

466,6 - 466,2

Монцонит

451,1

Тигертышский комплекс

Гранит-лейкогранит

421,8 - 415,8

К-шпатовые метасоматиты с рассеянным халькопиритом и молибденитом

Порфировый (рудоносный) комплекс

Предрудные дайки

405,6 - 402

Субщелочные порфиры I

387,7 - 382,4

Порфировая Мо-Cu минерализация (главная стадия)

Субщелочные порфиры II

358,7 - 356,3

Мелкие кварц-флюорит-пиритовые и кварц-молибденитовые жилы

Для выявления источников вещества интрузивных пород и рудных месторождений использовались определения изотопов 87Sr/86Sr в магматических, метасоматических, рудных образованиях, слагающих их минералах - апатите, титаните, ангидрите, карбонатах. Значения 87Sr/86Sr интрузивных пород месторождений Сора, Ак- суг, Хармагтай, Цаган-Субурга, Эрдэнэтуин-Обо близки к 0,7045, что указывает на доминирование мантийной составляющей при их формировании. Для пород месторождений Забайкалья (Жирекен, Шахтама) и Становика (Бадис, Чубачи) изотопные отношения 87Sr/86Sr более 0,7045, что свидетельствует об участии корового вещества в минералообразующих процессах.

Для сульфидов (пирит, халькопирит, молибденит, ангидрит) определены изотопы серы, находящиеся в рудных образованиях этих месторождений. Для руд Эр- дэнэтуин-Обо значения 534S в ангидритах составили -1,6...+1,5 и -0,2...-0,5%о. В зонах интенсивной гнездовой и прожилковой пиритизации, удаленных от рудных тел и ангидритовой минерализации, 534S пиритов возрастает до 1...1,3%о. В халькопиритах 534S составила -1,3...+0,5 %о, в молибденитах -0,9...+1,4%о. Максимальный разброс величин 534S отмечается для пиритов из гидротермально измененных пород.

На месторождении Жирекен значения 534S пиритов составляют от -0,1 до+2,0%о, при преобладании в интервалах 1,5...2,0%о. Для молибденитов 534S находится в интервалах 1,7...4,1%о; для халькопиритов от -0,6 до +0,2%о. Высокие значения 534S для пиритов Сорского месторождения определены в интервалах 7,1...9,6%о, а для молибденитов - 9... 10,2%о, для халькопиритов - 7,4. ..8,5%о.

В целом на медно-молибден-порфировых метсорождениях Сибири и Монголии сульфиды характеризуются небольшим диапазоном значений 534S: -2,0...+3,8%о для существенно медных объектов (Аксуг, Сора, Шахтама). Близкие к метеоритным

34              87              86

значения 5 S сульфидов коррелируют с низкими величинами Sr/ Sr 0,039-0,7046.

Итак, на основе анализа эволюции изотопов Sr и S в магматических и руднометасоматических процессах и геохронологических данных выявлена динамика мантийно-корового взаимодействия при формировании порфировых месторождений - для палеозойско-мезозойской группы месторождений (Сора, Аксуг, Эрдэнэ- туин-Обо, Жирекен) установлено доминирование мантийного источника, а для мезозойской (Шахтама, Култума) - относительное повышение доли корового вещества.

Для интрузивных пород установлены такие особенности изотопных датировок, которые позволяют сделать такие общие выводы. Можно говорить о петрогенетической автономности рудоносных порфировых комплексов. Вкрапленники порфировых пород на 3-6 млн. лет древнее, чем включающая их основная масса. Это может свидетельствовать об изотопно-геохронологической неоднородности этих образований. Время проявления рудоносных порфиров коррелируется с фазами рифтинга, раскрытия океанов с соответствующим поступлением мантийного материала в кору.

<< | >>
Источник: А.Ф.Коробейников. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫМОДЕЛИРОВАНИЯМЕСТОРОЖДЕНИЙПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ. 2009

Еще по теме ИЗОТОПНО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ:

  1. Генетические модели рудно-магматических систем медномолибденовых рудных узлов, рудных полей и месторождений
  2. КОМПЛЕКСНЫЕ И МНОГОФАКТОРНЫЕ МОДЕЛИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
  3. ФИЗИКО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ РУДНЫХ ПОЛЕЙ И МЕСТОРОЖДЕНИЙ
  4. Модели золото-медно-порфировых рудных месторождений
  5. Модели геохимической зональности месторождений золото-скарнового типа
  6. Модели геохимических аномалий золоторудных полей и месторождений
  7. МОДЕЛИРОВАНИЕ РУДНЫХ ПОЛЕЙ И МЕСТОРОЖДЕНИЙ
  8. Назначение и виды моделей рудных объектов
  9. МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКЗОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
  10. МУЛЬТИСТРУКТУРНАЯ МОДЕЛЬ ГЕОХИМИЧЕСКОГО ПОЛЯ
  11. МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ И ОРЕОЛОВ
  12. Геолого-генетические модели колчеданных месторождений