Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Лампрофиры шошонитового типа, представленные спессартитами, керсантитами, одиннитами и минеттами, нередко встречаются в золоторудных полях и месторождениях [1, 2, 6]. В Горном Алтае лампрофиры обнаруживаются во многих районах, и с ними пространственно ассоциируют проявления и месторождения свинца, цинка, золота, ртути и других металлов [6]. Непосредственно с лампрофирами различного состава (в контактах даек) в Чойском рудном поле связано золото-теллуридно-скарновое оруденение. Цель исследования – определить петрологические особенности лампрофиров Чойского золоторудного поля.

Результаты исследований. В пределах Чойского рудного поля широким распространением пользуются лампрофировые дайки, представленные спессартитами, одинитами, керсантитами, минеттами, тесно ассоциирующие с долеритами, относящимися предположительно к чуйскому комплексу [6]. Лампрофиры чуйского комплекса образуют компактный рой даек меридиональной ориентировки. На поверхности известны лишь единичные выходы спессартитов и керсантитов. Значительная часть лампрофиров распространена на глубине (70-170 м) и вскрыта серией поисковых скважин.

Спессартиты имеют лампрофировую структуру и варьирующий состав ( %): плагиоклаз (андезин-лабрадор) – 50-55, роговая обманка – 35-40, клинопироксен – 5-10. Основная масса породы призматическизернистая и состоит из плагиоклаза и роговой обманки. Интрателлурические вкрапленники представлены роговой обманкой и диопсидом. Акцессорные минералы – ильменит, сульфиды, сфен.

Одиниты близки к спессартитам по структуре и составу, но отличаются более основным уклоном в химизме. Основная масса породы аллотриоморфнозернистая, сложенная ( %): призмочками плагиоклаза (50-55), зернами роговой обманки (40) и клинопироксена (10-15). Порфировые выделения – клинопироксен (авгит), роговая обманка. Акцессорные минералы: ильменит, апатит, сфен, сульфиды.

Керсантиты резко порфировидные породы с аллотриоморфнозернистой основной массой, сложенной плагиоклазом (55 %) и листочками биотита (35 %), ксеноморфными зёрнами калиевого полевого шпата (10). Интрателлурическая фаза представлена плагиоклазом (андезин-лабрадор), биотитом, редко клинопироксеном.

Минетты представлены калиевой разностью – проверситом. Микроструктура основной массы породы аллотриоморфнозернистая, состоящая из листочков флогопита (35-40 %), калиевого полевого шпата (55 %), альбит-олигоклаза (10-15 %). Во вкрапленниках присутствуют флогопит, клинопироксен. Акцессорные минералы – ильменит, апатит, циркон, сфен, сульфиды.

Определения абсолютного возраста долеритов и лампрофиров чуйского комплекса по К-Ar методу в Чуйском ареале дают цифры 185-195 млн. лет. Новая датировка (245-250 млн. лет) получена по Ar-Ar методу (устное сообщение А.С. Борисенко).

Химические составы лампрофиров дайковых образований Чойского рудного поля приведены в табл. 1

Таблица 1

Представительные анализы даек лампрофиров Чойского рудного поля (оксиды – масс. %, элементы – г/т.)

Примечание. Анализы выполнены в Лаборатории Западно-Сибирского Испытательного Центра (г. Новокузнецк). Mg# – молекулярные отношения Mg/(Mg+Fe2). Значения РЗЭ нормированы по хондриту по [7]. Пробы отобраны в скважинах 55 и 44: 55-72, 55-68, 55-101, 55-68, 44-76 – минетты; 55-162, 55-68, 55-172 – керсантиты; 55-76, 44-85 – одиниты; 44-53 – спессартит.

В целом лампрофиры Чойского рудного поля характеризуются восстановленным типом, что определяется присутствием ильменита среди акцессориев. Такие породы относятся к ильменитовой серии магматитов по [9]. В лампрофирах наблюдается высокий уровень индекса Mg#, варьирующего от 52,8 до 65. Высокие отношения Sr/Y и La/SmN, La/Yb и низкие содержания тяжёлых РЗЭ (HREE) (Yb<1,8, Y< 18 г/т) в породах являются типичными для адакитовых магм.

В поле адакитов фигуративные точки составов лампрофиров попадают и на диаграмме Sr/Y – Y (рис. 1).

Рис. 1. Диаграмма Sr/Y – Y по [8] для лампрофиров Чойского рудного поля. Поля на диаграмме по [8]: Adakitic – Адакиты, Typical ARC rocks – породы типичных андезитов, риолитов, дацитов вулканических дуг. Лампрофиры Чойского рудного поля: 1 – минетты, 2 – керсантиты, 3 – одиниты, 4 – спессартит

Высокие (La/Nb) отношения (1.44 – 7,2), Ba/Nb (22,3 – 57,8) близки к таковым в изверженных породах островных дуг. Это подтверждается и положением фигуративных точек состава лампрофиров Чойского рудного поля в область вулканических дуг на диаграмме Ba/Nb – La/Nb (рис. 2).

Рис. 2. Диаграмма Ba/Nb – La/Nb для лампрофиров Чойского рудного поля

Данные по примитивной мантии (PM) по [13]; средней континентальной коры (СС) по [14]; данные по OIB, MORB по [12]; данные по составам вулканических дуг по [11]. Остальные условные обозначения те же, что на рис. 1.

В лампрофирах проявлен тетрадный эффект фракционирования (ТЭФ) редкоземельных элементов (РЗЭ), величина которого варьирует от 0,99 до 1,4 (табл. 2). Обычно ТЭФ РЗЭ проявляется в высоко эволюционированных лейкогранитах. Проявление ТЭФ в лампрофирах не совсем обычное явление. В большинстве проб лампрофиров Чойского рудного поля тетрадный эффект превышает пограничное значение 1,1 (табл. 2), что свойственно M-типу тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ.

Таблица 2

Отношения элементов и значения тетрадного эффекта фракционирования (ТЭФ) РЗЭ

Примечание. Eu* = (SmN+GdN)/2. Нормализация значений проведена по [7]. TE1, 3 – тетрадный эффект фракционирования, как среднее между первой и третьей тетрадами по [10]. Лампрофиры Чойского рудного поля: 1-5 – минетты; 6-8 – керсантиты; 9-10 – одиниты; 11 – спессартит. 12 – отношения элементов в хондритах

Соотношения некоторых элементов и ТЭФ РЗЭ весьма показательны. Так на диаграмме Y/Ho – TE1,3 увеличение величины тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ коррелируется с уменьшением отношений Y/Ho (рис. 3). Тренд увеличения величины ТЭФ пересекает область варьирования составов магматических пород от высоких значений к низким. При этом, отношения Y/Ho дают большой разброс значений относительно хондритового значения, как в высшую, так и в меньшую сторону (табл. 2).

Рис. 3. Диаграмма соотношений Y/Ho – TE1, 3 для лампрофиров Чойского рудного поля Условные обозначения те же, что на рис. 1

Интерпретация результатов. Лампрофиры Чойского рудного поля показывают близость к адакитовому магматизму и генерацию в обстановке вулканической дуги в восстановительных условиях. Ранее нами показано, что проявление тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ связано с высоководными, обогащенными летучими компонентами флюидами, и, в первую очередь, фтором, бором, углекислотой, фосфором, хлором [5, 6]. Такие летучие компоненты имеют значительное влияние на эволюцию магматизма, температур солидуса и ликвидуса магм, вязкости силикатного расплава, кристаллизационной последовательности минералов из расплавов, а также на поведение рассеянных элементов и их разделение между флюидом и расплавом. Фракционирование РЗЭ при проявленном тетрад-эффекте происходит при участии сложных комплексных соединений фтор-комплексов [5]. При этом намечается корреляция величины тетрадного эффекта и степени обогащённости системы фтором. Выявление тетрадного эффекта в различных геологических образованиях важно потому, что он сопровождается характерными аномальными параметрами флюидного режима в магматических, метасоматических, пневматолито-гидротермальных и гидротермальных процессах, определяющих их потенциальную рудогенерирующую способность. Кроме того фторкомплексы являются сами по себе важными переносчиками ряда рудообразующих элементов при формировании рудных гидротермальных месторождений – олова, вольфрама, молибдена, бериллия, тантала, ниобия, золота, лития, редких земель. И действительно, керсантиты Чойского рудного поля характеризуются аномальными параметрами флюидного режима: они имеют резко восстановительную обстановку, высокие парциальные давления воды, углекислоты и концентрации фтора и хлора во флюидах [3, 6]. На диаграмме Ce/Y – La/Nb лампрофиры показывают наличие мантийного источника и смешение с коровым материалом, проявляя мантийно-коровое взаимодействие [3, 4, 6].

Рис. 4. Диаграмма соотношений Ce/Y – La/Nb для лампрофиров Чойского рудного поля. Условные обозначения те же, что на рис. 1

Заключение

Лампрофиры Чойского рудного поля по петро-геохимичеким данным близки к адакитовому типу магматизма, генерация которого происходила в восстановительных условиях и обильной насыщенности флюидной фазой, что приводило к проявлению тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ и создавало условия для переноса золота в комплексных соединениях (фтор-комплексах). Генерация лампрофиров происходила в результате мантийно-корового взаимодействия и связана с Сибирским суперплюмом.