U-Fe-Ti-V-PGE-Au-Ag-Cu МЕСТОРОЖДЕНИЯ
УДОКАН-ЧИНЕЙСКОГО РАЙОНА
Б.И. Гонгальский
Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, Москва, Россия, kgrt-61@ya.ru
U-Fe-Ti-V-PGE-Au-Ag-Cu DEPOSITS
OF THE UDOKAN–CHINEY REGION
B.I. Gongalskiy
Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia, kgrt-61@ya.ru
Magmatic copper–nickel deposits and cupriferous sandstones-shales mark out the western and southern boundaries of the Siberian Craton accordingly. Copper reserves and resources of this region are estimated at more than 50 Mt. Half of them is concentrated at the unique Udokan deposit and the second half is distributed among sedimentary (Unkur, Pravoingamakitskoye, e. a.) and magmatic deposits of the Chiney, Luktur and Maylav massifs. Thus the Udokan–Chiney region comprises Cu, Fe, Ti, V, U, REE, Ag, Au, PGE. These deposits differ from similar objects, the Olympic Dam in particular, by a much smaller content of fluid-bearing minerals.
Введение. В юго-западной окраинной части Алданского щита размещается уникальный рудный район с суперкрупными месторождениями [1,6] меди и крупными серебра (Удокан), суперкрупными ванадия (месторождения Магнитное и Этырко Чинейского массива), крупными железа, титана, меди, благородных металлов (Рудное, Верхнечинейское, Сквозное, Контактовое Чинейского массива), рудопроявлений Луктурского и Майлавского массивов [2], рудопроявлений урана, редких и редкоземельных элементов (Гудымовское и Базальтовое Чинейского массива [2]) и суперкрупное U-Ta-Nb-REE (Катугинское [1]). Кроме того с альбитизированными магнетитовыми и медистыми песчаниками связаны U-Pd-REE месторождения и рудопроявления (Читканда [8], Чинейское-2 [5]). Перечень металлов соответствует типичным представителям семейства железо-оксидно-золото-медных месторождений (IOCG) –Олимпик-Дам [9], а совокупные запасы по ряду металлов даже превышают таковые в последнем.
Геологическое строение. Основные структурные элементы Удокан-Чинейского района состоят из архейского фундамента, на котором в раннем протерозое был заложен Кодаро-Удоканский прогиб, терригенные отложения которого интрудированы большими объемами ультрабазит-базитовых и гранитных магм, возрастные соотношения между которыми надежно не установлены. Последнее обстоятельство возможно объясняется многократными внедрениями ультрабазит-базитовых магм, формированием разноглубинных камер, кристаллизация которых привела к формированию расслоенных анортозит-габбро-норитовых массивов чинейского комплекса. Фракционирование магм приводило к концентрации оксидов – титаномагнетита в начале (пироксен-титаномагнетититы) и в завершении кристаллизации (плагиоклаз-титаномагнетититы).
Возраст различных изотопных систем габброидов Чинейского массива находится в интервале 1, 81-1,89 млрд. лет - [4]. По геологическим взаимоотношениям устанавливается четыре разновозрастные группы пород. Первая представлена пироксенитами, габброидами промежуточного состава [2]. Эти породы сохранились в виде блоков, пластин в габброидах более поздних внедрений - высокотитанистых (2 группа) и низкотитанистых (3 группа). Завершающими магматическими образованиями (4 группа) являются флюидно-магматические брекчии образующие силлы в приподошвенной части массива и рассекающие массив дайки. Породы 2 — 3 групп характеризуются тонкой, грубой и скрытой расслоенностью, разноранговой ритмичностью (микроритмы, ритмы, пачки, серии). Крайними представителями глубокого фракционирования являются мономинеральные слои и линзы всех породообразующих и главных рудных минералов (пироксениты, анортозиты, титаномагнетититы, жильные и линзовидные тела сплошных халькопиритовых и пирротиновых руд).
Среди магматических пород сульфиды ассоциируют с верхними лейкократовыми частями микро- и макроритмов. Промышленные концентрации сульфидов установлены в эндо- и экзоконтактовых зонах Чинейского массива, в центральной части интрузива в виде прожилково-вкрапленных зон, формирующих штокверки в высокотитанистых габброидах (титаномагнетитовые месторождения Этырко и Магнитное). Во всех типах руд устанавливаются повышенные концентрации МПГ, возрастающие от эндо- к экзоконтактовым рудам [2, 6]. В экзоконтактах массива обнаруживаются и жильные руды, оторванные на первые десятки метров от подошвы интрузива. Под массивными и брекчиевыми тела халькопиритовых руд наблюдаются почти вертикальные прожилковые зоны с метасоматическими изменениями вмещающих пород, прослеженные на 250-300 м ниже контакта массива. Такие руды почти полностью сложены халькопиритом (Рудное месторождение), но содержат много второстепенных и редких минералов, таких как миллерит, кобальтин, герсдорфит, никелин, арсеногаухекорнит, майченерит, садбериит, котульскит и др.
Сульфидная минерализация установлена также и на других массивах чинейского комплекса: в верхней части разреза Луктурского массива, среди крупнозернистых габброноритов и норитов, в габброидах Майлавского массива [2].
В ближайшем обрамлении Чинейского массива установлены прожилковые зоны пирит-халькопиритовых руд, которые относились к формации медистых песчаников и рассматривались как месторождения сателлиты Удоканского месторождения. Это Правоингамакитское и Сакинское месторождения. В экзоконтакте Луктурского массива расположено Ункурское месторождение, более удалены от Удоканского месторождения Красное и Бурпала. Преобладание халькопирита в рудах названных месторождениях, более широкий спектр второстепенных минералов, а также, существенно более высокие концентрации Au, Ag и PGE, более близки к экзоконтактовым рудам месторождений Чинейского массива, чем к удоканским рудам.
Например, среди руд Правоингамакитского месторождения установлены пирит-халькопиритовые руды с повышенными концентрациями Ag (370 г/т в штуфах), Ni, Co, Pd, не характерными для руд Удоканского месторождения [3]. Преобладание секущих прожилковых пирит-халькопиритовых руд на Ункурском месторождении, которое расположено в экзоконтакте Луктурского массива, также отличает эти руды от эталонного Удоканского месторождения.
Fe-Ag-Cu руды Удоканского месторождения часто называют монометальными, хотя по запасам серебра оно принадлежит к крупным месторождениям (более 15 тыс. т.), кроме того запасы железа в рудах составляют более 10 млн. т. Руды представлены двумя разновидностями: халькопирит-пиритовыми и халькозин-борнитовыми, образованными в результате телескопирования рудных процессов: осадочного для первых и гидротермального для вторых. Высокие концентрации Fе в борнит-халькозиновых рудах обусловлены новообразованными метакристаллами магнетита, которые составляют 8-10%, достигая 50% объема пород. Новообразованные метакристаллы магнетита в рудной толще наблюдаются и среди магнетитовых слойков осадочного происхождения. Магнетитовые оторочки окаймляют субсогласные с осадочными текстурами и секущие прожилки халькозин-борнитовых руд [2]. Кроме отмечавшихся всеми исследователями секущих кварц-карбонатных жил с сульфидами на самом Удоканском месторождении [6], в верхней части продуктивной толщи нами установлены многочисленные субсогласные с напластованием и секущие жилы, сложного строения, часто брекчированные. В центральных частях прожилков часто наблюдаются обломки вмещающих пород, жильного кварца, которые цементируются крупнокристаллическим борнитом и халькозином.
Существенно медный состав руд Правоингамакитскогот месторождения с близким набором попутных компонентов к чинейским рудам может служить доказательством их сложной генетической природы и участия как магматических, так и осадочных процессов в их формировании. Несомненно, они являются связующим звеном между месторождениями Fe-Ag-Cu руд в песчаниках и медно-никелевыми месторождениями и рудопроявлениями в магматических породах. Вероятно, происходило не только переотложение и перераспределение рудных компонентов (цветных металлов) первоначально осадочного генезиса, но и привнос магматическими флюидами как меди, так и благородных металлов. Данные по изотопии серы во многом подтверждают это предположение. Так сульфидные руды разноформационных месторождений Чинейского массива, Правоингамакитского, Сакинского, Красного месторождений характеризуются близостью изотопного состава серы: δ 34S меняется от +1.7 до + 4.4. На Удоканском и Бурпалинском месторождениях сера легкая (отрицательная, причем при значениях – 13-27 это халькопирит-пиритовые руды которые характеризуются осадочными текстурами и халькозин-борнитовые (- 2,7-8,6). В целом сера для большинства месторождений и рудопроявлений характеризуется скорее отчетливо проявленным магматическим компонентом, чем осадочным. Совмещение в пространстве месторождений меди, залегающих в различных средах – осадочных и магматических породах - является следствием длительно развивавшейся Удокан-Чинейской РМС. Отрицательные (до – 27) значения изотопов серы руд удоканского месторождения принадлежат преимущественно пиритовым и пирит-халькопиритовым рудам с явными признаками их осадочного происхождения. Для большинства сульфидных руд расслоенных ультрабазит-базитовых массивов и месторождений ближайшего обрамления последних сера более тяжелая (+ 1 - +5). Последнее может служить доказательством двух источников в формировании руд Удоканского месторождения, из морских осадков и гидротермальных растворов.
В магнетитовых и медистых песчаниках удоканской серии известны небольшие месторождения и рудопроявления U, REE, Pd [5, 8], в последние годы U, REE минерализация установлена и в высокотитанистых габброидах Чинейского массива[7]. Этот тип минерализации связан с процессами альбитизации, пропилитизации вмещающих осадочных и магматических пород. Южнее располагается U-REE-Ta-Nb суперкрупное Катугинское месторождение палеопротерозойского возраста.
Приведенный спектр металлов позволяет предположить, что месторождения и рудопроявления Fe-Ti-V, Cu-Au-Ag-PGE, U-REE Чинейского массива, Fe-Ag-Cu месторождения в осадочных породах (Удокан, Правоингамакитское, Сакинское, Ункур, Красное, Бурпала), U-REE типов минерализации в магматических (Гудымовское, Базальтовое) и осадочных (Читканда, Чинейское-2) породах могут принадлежать к семейству железооксидно-золото-медных месторождений (IOCG).
Заключение. Дискуссия о происхождении Удоканского и Чинейских месторождений продолжается уже на протяжении нескольких десятилетий [2, 6]. Споры о первичности сульфидных руд, связанных с расслоенными массивами, или залегающими в осадочных породах базировались на аргументах этих крайних составляющих единой рудно-магматической системы [1, 2].
Металлогения Удокан-Чинейского рудного района определяется палеопротерозойской (1.8-1,9 млн. лет) активизацией глубинных процессов, выраженных в формировании внутрикратонных прогибов (Кодаро –Удоканский и др.), внедрении гранитных магм (кодарский комплекс), рудоносных ультрабазит-базитовых магм, сформировавших разноглубинные расслоенные массивы (Чинейский, Луктурский, Майлавский и др.), которые предопределили уникальную рудоносность района с суперкрупными Удоканским, Чинейскими и Катугинским месторождениями.
Чинейский массив был сформирован в результате многократных поступлений магм в промежуточную магматическую камеру, прошедших фракционирование в разноглубинных магматических камерах, что нашло отражение в формировании четырех различающихся по составам групп пород. Фракционная кристаллизация магм привела к формированию закономерных расслоенных последовательностей: серий, макроритмов, ритмов, микроритмов с кристаллизацией оксидных Fe-Ti-V руд на ранне- и позднемагматических стадиях.
Гигантские концентрации меди (более 50 млн. т.) и сопутствующих элементов, залегающих в магматических и терригенных породах Удокан-Чинейского района обусловлены кристаллизацией остаточных расплавов - растворов фракционирования ультрабазит-базитовых магм, формированием сопутствующих гидротермальных систем и образованием гидротермальных рудных залежей на различных удалениях от магматических камер – расслоенных массивов. Обогащенные летучими компонентами (S, H2O, F, Cl) остаточные расплавы предопределили поздне- и послемагматический характер кристаллизации сульфидных руд: вкрапленность и гнезда сульфидов в верхних лейкократовых частях микроритмов, жилы штокверковых зон в ранее закристаллизованных габброидах, залежи сплошных и вкрапленных руд в эндо- и экзоконтактовых зонах массива и во вмещающих породах.
Литература
1. Архангельская В.В., Быков Ю.В., Володин Р.Н. и др. Удоканское медное и Катугинское редкометальное месторождения Читинской области России. - Чита. - 2004. - 520 с.
2. Гонгальский Б.И. Элементы платиновой группы в породах и рудах месторождений Удокан-Чинейского района. Платина России. Сб. науч. трудов. Т. VII - Красноярск. - 2011. С.
3. Гонгальский Б.И., Сафонов Ю.Г., Криволуцкая Н.А., Прокофьев В.Ю., Юшин А.А.. Новый тип золото-платино-медного оруденения в Северном Забайкалье // Докл. РАН. 2007. - Том 414. - №5. - С. 645-648.
4. Гонгальский Б.И., Тимашков А.Н., Вояковский С.Л. U-Pb результаты датирования цирконов палеопротерозойских интрузивов Удокан-Чинейского рудного района (Россия). Материалы V Рос. конф. по изотопной геохронологии. Москва: ИГЕМ РАН.-2012. – С. 110-112.
5. Кнауф В., Ланда Э., Макарьев Л. Минералы платиновой группы в альбититах чинейской серии (Восточное Забайкалье). http://www.natires.com/rpgm_udok.htm
6. Крупные и супекрупные месторождения рудных полезных ископаемых. Том 2. Стратегические виды рудного сырья. - М.: ИГЕМ РАН. - 2006. - 672 с.
7. Макарьев Л. Б., Миронов Ю. Б., Вояковский С. К. О перспективах выявления новых типов промышленных комплексных урановых месторождений в Кодаро-Удоканской зоне (Забайкальский край, Россия) // Геология рудных месторождений. 2010. - Том 52. - № 5. - С. 427-438
8. Машковцев Г.А., Константинов А.К., Мигута А.К., Шумилин М.В., Щеточкин В.Н. Уран российских недр. - М., ВИМС. – 2010. - 820 с.
9. Hitzman, M.W., Oreskes, N., and Einaudi, M.T. Geological characteristics and tectonic setting of Proterozoic iron oxide (Cu-U-Au-LREE) deposits // Precambrian Research. – 1992. - Vol. 58. - P. 241-287.
Достарыңызбен бөлісу: |