Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

• Авторы
• Резюме
• Файлы

Гусев А.И. Гусев Н.И. Красова А.С.

Приведены геологические, петрохимические, геохимические и петрологические данные по породным типам Бутачихинского массива Горного Алтая. Массив формировался в позднем девоне (абсолютный возраст составляет 369 млн. лет) в 5 фаз в гомодромной последовательности от габброидов до умеренно-щелочных лейкогранитов. В гранодиоритах, гранитах и лейкогранитах отмечаются щелочные роговые обманки – рибекит, арфведсонит и озонит. Набор пород свидетельствует о принадлежности массива к габбро-гранитоидной серии повышенной щёлочности. Химизм породных типов изучен на основе 72 силикатных и количественных спектральных анализах. По соотношениям иттрия, ниобия и галлия породы массива отнесены к анорогенным гранитоидам A2 – типа, связанным с мантийными горячими точками и плюмами. Низкие значения отношений 87Sr/86Sr в рибекитовых гранитах, варьирующие от 0,70413 до 0,70429, указывают на мантийный источник расплавов. С гранитоидами массива связано уран-редкометалльно-редкоземельное оруденение с флюоритом.

Статья в формате PDF

318 KB

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.

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).

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).

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. ^Впервом 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].

1. Гусев А.И., Бедарев Н.П. Руды и металлы. - 1997. - № 2. - С. 100-109.
2. Гусев А.И. Проблемы геодинамики и минерагении Южной Сибири. - Томск, 2000. - С. 53-61.
3. Гусев А.И. Известия Томского политехнического университета. - Томск. 2005. - № 4, Т. 307. - С. 43-47.
4. 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.
5. 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.
6. Eby G.N. Geology. - 1992. - Vol. 20. - Р. 64-644.

Библиографическая ссылка