Бутачихинский массив находится в среднегорной части Горного Алтая в левом борту реки Щебеты (левый приток реки Ануй). Он образует крупное дискордантное тело овальной формы по отношению к вмещающим породам площадью более 70 км2. Сателлитом Бутачихинского массива является более мелкий Елиновский, которые по геофизическим данным соединяются на глубине. Ранее С.А. Кузнецовым в составе массива выделялись два самостоятельных комплекса: 1 - среднедевонских габброидов и 2 - майорский, куда были включены все кислые разности пород. Позднее В.А. Кривчиковым все породы Бутачихинского, Елиновского и Аскатинского массивов были объединены с топольнинским массивом в единую топольнинскую ассоциацию среднедевонского возраста [4]. Современные определения абсолютного возраста пород локальным уран-свинцовым методом по цирконам (лаборатория ВСЕГЕИ, г. Санкт-Петербург) по двум пробам (Топольнинского и Караминского массивов) получены следующие результаты. Цирконы обеих проб совершенно идентичные: прозрачные слегка желтоватого цвета. Кристаллы идиоморфные, габитус призматический, тип гиацинтовый и цирконовый с отчетливой тонкой зональностью. Удлинение от 2 до 3-4. По содержаниям U = 164-557 г/т, Th = 47-289 г/т они также совершенно идентичны, отношение Th/U в обеих пробах почти совпадают 0,28-0,58. Полученные конкордантные возраста для Топольнинского массива по 10 точкам 397,4 ± 4,4 млн лет, Караминского массива: 399,3 ± 4,6 млн лет соответствуют границе нижнего и среднего девона и могут быть приняты в качестве возраста становления топольнинского комплекса (ранний-средний девон).
В щелочных гранитах Елиновского массива цирконы плоские изометричные, часто лепешковидные, около 20 % - субидиоморфные. Цвет желтоватый, розоватый до красно-бурого и коричневого. Цирконы содержат много включений, зональность грубая. По 10 замерам в цирконах получен возраст 369 ± 10 млн лет (поздний девон). Содержание урана и тория в них в два раза выше, чем в Топольнинском и Караминском массивах (U = 456-1102 г/т, Th = 180-639 г/т, отношение Th/U = 0,31-0,60).
Такой разброс возрастов пород указанных массивов свидетельствует о разных разновременных комплексах, объединяемых ранее в единую топольнинскую ассоциацию.
По нашим данным Бутачихинский массив сложен разнообразными по составу породами, образовавшимися в гомодромной последовательности и включающими 5 фаз:
1 - габбро;
2 - диориты;
3 - гранодиориты, кварцевые сиениты;
4 - граниты, умеренно-щелочные граниты, редко - щелочные граниты;
5 - лейкограниты, умеренно-щелочные лейкограниты.
В гранодиоритах, гранитах и лейкогранитах, помимо биотита, присутствуют щелочные роговые обманки: рибекит и редко - озанит, указывающие на принадлежность указанных пород к щелочным гранитоидам.
Химический состав породных типов главных компонентов представлен в табл. 1.
Таблица 1 Средние составы породных типов Бутачихинского массива (масс. %)
|
Породные типы |
SiO2 |
TiO2 |
Al2O3 |
Fe2 O3 |
FeO |
MgO |
CaO |
Na2 O |
K2 O |
P2O5 |
Сумма |
|
Габбро 1 ф (n = 9) |
51,18 |
1,09 |
16,52 |
2,91 |
6,39 |
5,91 |
9,23 |
2,64 |
1,31 |
0,17 |
99,48 |
|
Диориты 2 ф (n = 2) |
53,22 |
1,04 |
16,29 |
2,97 |
6,66 |
5,22 |
8,87 |
2,89 |
1,16 |
0,18 |
99,77 |
|
Гранодиориты 3 ф (n = 3) |
67,04 |
0,61 |
16,21 |
0,64 |
3,94 |
1,14 |
2,54 |
3,89 |
2,99 |
0,23 |
99,32 |
|
Кварцевые сиениты 3 ф (n = 2) |
64,4 |
0,55 |
15,75 |
0,61 |
2,88 |
1,10 |
2,54 |
3,94 |
3,74 |
0,19 |
99,76 |
|
Граниты 4 ф (n = 16) |
70,84 |
0,34 |
15,55 |
0,77 |
2,36 |
0,82 |
1,75 |
3,66 |
3,96 |
0,15 |
99,51 |
|
Граниты ум.-щел. 4 ф (n = 4) |
70,44 |
0,30 |
15,27 |
0,73 |
1,70 |
0,6 |
1,58 |
3,8 |
4,68 |
0,14 |
99,31 |
|
Граниты щел. 4 ф (n = 2) |
68,86 |
0,4 |
14,86 |
0,55 |
2,22 |
0,7 |
1,81 |
4,22 |
5,51 |
0,14 |
99,32 |
|
Лейкограниты 5 ф (n = 23) |
74,66 |
0,14 |
12,96 |
0,94 |
1,65 |
0,21 |
0,77 |
3,56 |
4,25 |
0,05 |
99,38 |
|
Лейкограниты ум. -щел. 5 ф (n = 11) |
74,75 |
0,15 |
12,68 |
0,90 |
1,63 |
0,17 |
0,58 |
4,0 |
4,36 |
0,03 |
99,54 |
Примечание. Анализы выполнены в лаборатории Сибирского Испытательного Центра (г. Новокузнецк). 1ф-5 ф - фазы становления массива; n - количество проб; сокращения: щел.- щелочные, ум.-щел. - умеренно-щелочные.
Характерной особенностью пород массива является увеличение содержаний калия в гранитоидах 4 и 5 фаз и преобладание калия над натрием (табл. 1) В направлении от ранних к поздним фазам снижается количество глинозёма, титана, железа, магния. Особенностью пород массива является несколько повышенная фосфористость. В целом набор породных типов и их химизм позволяет отнести к габбро-гранитоидной серии повышенной щёлочности.
На диаграмме ТАС (рис. 1) породы комплекса располагаются на границе известково-щелочной и умеренно-щелочной серий. При этом кварцевые сиениты, граниты, умеренно-щелочные граниты, щелочные граниты и умеренно-щелочные лейкограниты попадают в поле умеренно-щелочных пород. Остальные породные типы локализуются в пределах известково-щелочной серии (рис. 1).
Микроэлементный состав пород сведен в табл. 2.
Характерной особенностью пород массива является увеличение содержаний рубидия, бария, цезия и фтора в направлении от начальных к конечным фазам (см. табл. 2).
Рис. 1. Петрохимическая диаграмма диагностики горных пород в координатах SiO2 - (Na2O+K2O) для породных типов Бутачихинского массива: 1 - габбро; 2 - диориты; 3 - гранодиориты; 4 - кварцевые сиениты; 5 - граниты; 6 - граниты щелочные; 7 - граниты умеренно-щелочные; 8 - лейкограниты; 9 - умеренно-щелочные лейкограниты
Таблица 2 Микроэлементный состав породных типов Бутачихинского массива (г/т)
|
Элементы |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Li |
22 |
12 |
14 |
17 |
22 |
23 |
20 |
21 |
11 |
|
Be |
0,1 |
0,1 |
0,5 |
0,8 |
0,7 |
0,8 |
1,0 |
0,9 |
2,5 |
|
Sc |
41 |
34 |
25 |
30 |
4,5 |
4,8 |
5,0 |
5,1 |
6,5 |
|
Ti |
5200 |
3500 |
2780 |
2550 |
1450 |
1250 |
1300 |
950 |
600 |
|
V |
195 |
290 |
155 |
145 |
43 |
35 |
38 |
12 |
7,5 |
|
Cr |
135 |
77 |
80 |
75 |
15 |
14 |
22 |
29 |
26 |
|
Co |
35 |
36 |
25 |
30 |
5,1 |
5,0 |
4,9 |
4,8 |
2,5 |
|
Ni |
110 |
65 |
45 |
42 |
16 |
14 |
13 |
17 |
14 |
|
Ga |
26 |
24 |
25 |
25 |
23 |
24 |
25 |
23 |
20 |
|
Rb |
34 |
32 |
75 |
90 |
125 |
120 |
122 |
119 |
115 |
|
Sr |
430 |
600 |
550 |
535 |
130 |
145 |
156 |
156 |
185 |
|
Y |
44 |
40 |
35 |
38 |
39 |
40 |
41 |
38 |
48 |
|
Zr |
204 |
110 |
105 |
104 |
115 |
90 |
95 |
65 |
45 |
|
Nb |
23 |
21 |
15 |
16 |
7 |
12 |
14 |
21 |
14 |
|
Cs |
1,9 |
1,0 |
2,1 |
3,5 |
6,0 |
5,0 |
5,4 |
6,1 |
6,0 |
|
Ba |
560 |
610 |
550 |
525 |
600 |
620 |
650 |
770 |
910 |
|
La |
10 |
11 |
21 |
23 |
43 |
38 |
37 |
36 |
44 |
|
Yb |
3,7 |
3,3 |
3,5 |
4,0 |
5,3 |
5,1 |
5,0 |
5,4 |
4,2 |
|
Pb |
21 |
15 |
18 |
16 |
25 |
22 |
21 |
23 |
22 |
|
Th |
4,1 |
2 |
3,5 |
4,1 |
4,0 |
6 |
10 |
13 |
10 |
|
U |
2,1 |
2 |
1,9 |
2,1 |
2,1 |
2,2 |
2,1 |
3,5 |
2,2 |
|
Mo |
1,8 |
4,5 |
2,2 |
2,0 |
0,7 |
2,5 |
3,4 |
1,8 |
1,5 |
|
Sn |
6,2 |
12 |
6,4 |
7,9 |
7,4 |
6,6 |
7,0 |
5,7 |
4,5 |
|
F |
510 |
400 |
480 |
500 |
550 |
580 |
600 |
590 |
670 |
Примечание. Анализы выполнены количественным спектральным методом в лаборатории Сибирского Испытательного Центра (г. Новокузнецк).
По соотношениям Y-Nb-Ga все породные типы Бутачихинского массива локализуются в поле анорогенных гранитоидов А2 типа (рис. 2).
Рис. 2. Диаграмма Y-Nb-Ga по Дж. Эби [6] для гранитоидов Бутачихинского массива. Поля гранитоидов по Дж. Эби [6]: А1 - анорогенные гранитоиды А1 - типа постколлизионных обстановок; А2 - анорогенные гранитоиды А2 - типа мантийных горячих точек и плюмов. Бутачихинский массив: 1 - габбро 1 ф.; 2 - диориты 2 ф.; 3 - гранодиориты 3 ф.; 4 - кварцевые сиениты 3 ф.; 5 - граниты рибекитовые 4 ф.; 6 - граниты умеренно-щелочные 4 ф.; 7 - граниты щелочные рибекитовые 4 ф.; 8 - лейкограниты 5 ф.;
9 - лейкограниты умеренно-щелочные 5 ф.
Ранее нами кислые породы Бутачихинского массива были отнесены к агпаитовым редкометалльным гранитоидам (А2 - тип гранитов), объединенным в елиновский комплекс (D3e), включающий массивы: Елиновский, Аскатинский, Бутачихинский и другие [2]. Это однополевошпатовые гиперсольвусные граниты со щелочными роговыми обманками и редким биотитом. Для последнего характерны высокие концентрации фтора (3,1-4,6 %), высокая железистость (74-90), низкие содержания хлора (0,03-0,1 %), магния (MgO 3,11-4,5 %). В рибекитовых гранитах Елиновского массива, являющегося сателлитом Бутачихинского, отношения 87Sr/86Sr cоставляют 0,70413-0,70429, указывающие на мантийный источник магмы. Они сравнительно маловодные. Характеризуются низкими температурами кристаллизации и умеренными общими давлениями (1000-1500·102 кПа). От ранних к поздним фазам внедрения наблюдается значительное снижение фугитивности кислорода и воды, заметное увеличение активности и летучести плавиковой кислоты. В биотитах лейкогранитов Бутачихинского массива и Елиновского сателлита отмечается самое высокое содержание ниобия, а также повышенные концентрации тантала, циркония, цезия, олова, указывающих на геохимическую специализацию лейкогранитов на указанный спектр элементов [3].
Геохимическая специализация на указанные элементы реализована и в металлогеническом профиле оруденения, связанного с этим массивом. В контакте Еиновского сателлита выявлено Елиновское флюорит-редкоземельное проявление. Участок Елиновского проявления находится на водоразделе рек Баблайка и Щебеты. В 300 м от вершины горы с отметкой 1174.2 м по азимуту 45º. Выявлено оно в 1957 г. А.В. Кривчиковым. В 1958 году здесь было пройдено 14 канав, вскрывших оруденение. Рудная зона приурочена к контакту среднезернистых рибекитовых гранитов Елиновского массива с известняками куимовской свиты верхнего силура. Граниты вблизи контакта каолинизированы, окварцованы и обохрены по трещинам. Известняки скарнированы и мраморизованы. Скарновая ассоциация представлена гранатом, пироксеном, эпидотом, везувианом. В скарнироанных известняках наблюдается серия кварцевых, кварц-карбонатных и кварц-флюоритовых жил. Простирание жил северо-западное (285-300º), падение северо-восточное под углами 45-90º. Мощность жил до 0,8 м. Они прослеживаются по простиранию на первые десятки метров. В отдельных жилах флюорит составляет до 50 % объема породы. Иногда в кварце наблюдается мелкая, довольно редкая вкрапленность галенита и сфалерита. Минеральной формой редкоземельных элементов являются поликраз, фергусонит и малакон, локализующиеся в измененных гранитах и флюорит-кварцевых жилах. Размеры вкрапленности 1-2 мм. Рентгеноспектральный анализ каолинизированного гранита дал следующие результаты: Y - 0,01-0,03 %, Yb - 0,01-0,03 %. Спектральный анализ бороздовых проб по кварцу с сульфидами показал наличие Pb до 0,3-1 %, Zn до 1 %.
Впоследствии (Кузнецов, 1990) при обследовании канав видимой минерализации не обнаружено. Опробованию были подвергнуты скарнированные известняки, кварц-флюоритовые и кварц-карбонатные породы. Повышенное содержание элементов встречено лишь в измененных гранитах: Zr - 0,1 %, Nb - 0,005 %, Ga - 0,001 %, Y - 0,01 %, Yb - 0,002 %. Повышенной радиоактивностью до 65 мкр/ч на фоне 25 мкр/ч обладают дайки рибекитовых гранитов мощностью до 0,3 м и измененные граниты по зонам дробления. В первом случае в дайках повышенная радиоактивность, связанная с малаконом (малакон - дипирамидальная разновидность циркона с повышенными содержаниями U, TR, Th; содержание U - 0,8-1 %, Th - 0,3 % по рентгеноспектральному анализу), а во втором случае природа радиоактивности не выяснена. Местами в дайках наблюдается малакон в виде густой вкрапленности. Размер зерен малакона до 0,5 см. Местами отмечается густая вкрапленность циркона размерами от 0,5 до 2 мм. Химическим анализом в гранитах установлена диоксид Zr до 0, 76 %.
Другим, близким по составу проявлением, связанным с рибекитовыми гранитами, является проявление Аскатинское. Оно располагается в северном экзо- и эндоконтакте Аскатинского массива. Оруденение проявлено в метасоматически окварцованных и альбитизированных породах (местами представляющих настоящие альбититы), в которых установлена ниобиево-редкоземельная минерализация в виде иттриалита и фергусонита, образующих тонкую вкрапленность размерами 1-2 мм. Содержания в зоне иттрия составляют ( %) 0,01-0,05, иттербия 0,01-0,04.
Таким образом, породы Бутачихинского массива имеют позднедевонский возраст, в отличие от Топольниских гранитоидов, датирующихся ранним-средним девоном. Породы Бутачихинского массива, в отличие от Топольниских (нормальные известково-щелочные породы, относящиеся к петрогенетическому I-типу гранитов), имеют повышенную щёлочность, относятся к анорогенному типу, генерируещемуся в обстановках горячих мантийных точек и плюмов. В составе массива имеются разности пород с щелочными роговыми обманками, однозначно определяемые породы как щелочные.
Металлогения сравниваемых массивов различна. Если с гранитоидами Топольнинского массива связано золото-медно-скарновое оруденени [1], то с массивами Бтачихинского ареала связано уран-редкометалльное и уран-редкоземельное оруденение с флюоритом [2, 3]. Гранитоиды Бутачихинского массива должны рассматриваться в составе самостоятельного комплекса, или относиться к майорскому комплексу щелочных гранитов, c которыми имеют большое сходство и близкий абсолютный возраст, описанных и детально изученных нами раннее [5].
Список литературы
-
Гусев А.И., Бедарев Н.П. Руды и металлы. - 1997. - № 2. - С. 100-109.
-
Гусев А.И. Проблемы геодинамики и минерагении Южной Сибири. - Томск, 2000. - С. 53-61.
-
Гусев А.И. Известия Томского политехнического университета. - Томск. 2005. - № 4, Т. 307. - С. 43-47.
-
Кривчиков В.А., Селин П.Ф., Русанов Г.Г. Геологическая карта масштаба 1:200 000. Издание второе. Серия Алтайская. Лист М-45-I (Солонешное). Объяснительная записка. - СПб.: ВСЕГЕИ, 2001. - 183 с.
-
Тимкин В.И, Гусев А.И., Дзагоева Е.А., Смородина М.А. Природные ресурсы Горного Алтая: геология, геофизика, экология, минеральные, водные и лесные ресурсы Алтая. - Горно-Алтайск, 2007. - № 1. - С. 40-45.
- Eby G.N. Geology. - 1992. - Vol. 20. - Р. 64-644.