Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Гусев А.И. 1 Гусев Н.И. 1

---

1 Алтайская государственная академия образования им. В.М. Шукшина

В статье приведены данные по кислым эффузивам коргонской свиты междуречья Кумир-Коргон на Алтае. В составе кислых лав выделены дациты, риодациты, трахириодациты, риолиты, трахириолиты. Лавы сопровождаются игнимбритами, туфами разного состава. По химизму в их составе выделяются известково-щелочные: дациты, риодациты, риолиты и умеренно-щелочные: трахириодациты, трахириолиты. По комплексу признаков лавы обнаруживают близость к анорогенным кислым вулканитам. Они характеризуются повышенными концентрациями Nb, Zr, Y, Ga, суммы TR и деплетированы на Sr, Rb, Ba. В лавах проявлены различные типы тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ: в лавах дацитов и риолитов тетрадный эффект фракционирования РЗЭ можно отнести к W-типу, а в трахириодацитах и трахириолитах – к М-типу по А. Масуда. С кислыми лавами связаны стратифицированы месторождения железа и марганца. Месторождение Холзун отнесено к железорудным месторождениям тип Кируна-Вара. В рудах выявлены высокие концентрации редких земель иттриевой группы.

Статья в формате PDF

474 KB

лавы

дациты

риодациты

трахириодациты

риолиты

трахириолиты

анорогенные риолитоиды

руды

железо

марганец

иттрий

1. Гусев А.И., Гусев Н.И. // Отечественная геология. – 2010. – № 2. – С. 38–41.

2. Anders E., Greevesse N. // Geochim. Cosmochim. Acta. – 1989. – Vol. 53. – P. 197–214.

3. Andrews G.D.M., Branney M.J. // Bull. Volcanol. – 2008. – P. 124–130.

4. Barbarin, B. // Lithos. – 1999. – Vol. 46. – P. 605–626.

5. Irber W. // Geochim Cosmochim Acta. – 1999. –Vol. 63. – № 3/4. – P. 489–508.

6. Masuda A., Ikeuchi Y. // Geochim J. – 1979. – Vol. 13. – Р. 19–22.

7. McCurry M., Christiansen E.H. // Bull Volcanol. – 2008. – Vol. 70. – P. 247–249.

8. Putirka K., Busby C.J. // Geology. – 2007. – Vol. 35. – P. 923–926.

Анорогенные лавы обычно выделяют в областях молодых «горячих точек», рифтах во многих регионах Мира [3, 7], которые имеют высокие температуры (иногда достигающие 1000 °С) излияний и безводные фенокристы в массе лав. Для них характерны обогащённость Nb, Y, Zr, Ga и суммой редкоземельных элементов. Огромные излияния таких кайнозойских риолитов, сопровождающихся игнимбритами, отмечены в Западном Техасе, в районе Снэйк Ривер (провинция Йеллоустон) и других [7]. К внутриплитной обстановке формирования, инициированной плюмтектоникой, отнесены ранее нами кислые лавы апатит-магнетитового месторождения Холзун в Горном Алтае [1], также относящиеся к коргонской свите раннего-среднего девона. Близкие лавы, включающие в себя дациты, риодациты и риолиты, сопровождающиеся игнимбритами обнажаются в районе рек Коргона, Кумира, Большого Кайсына, Коргончика, Щебнюхи, Подъёмного и других притоков реки Чарыш в Горном Алтае.

Эффузивы риолитоидного состава характеризуются массивной, полосчато-флюидальной, трахитоидной текстурами, афировой и мелкопорфировой структурами. В интрателлурической фазе присутствуют моноклинный пироксен, плагиоклаз, калиевый полевой шпат, кварц. Основная масса пород обычно фельзитовая и сферолитовая. Отмечаются резкие вариации по характеру и уровню щелочности в породных типах кислых вулканитов коргонской свиты в пределах одних и тех же участков при существенных латеральных отличиях в целом: в северной части Коргонского прогиба в бассейне ручья Большой Кайсын преобладают известково-щелочные дациты и риодациты (Na2O = 1,6–2,9 %, K2O = 2,9–4,0 %), а в осевой части (Коргон, Коргончик, Кумир, Красноярка) развиты калиевые трахириодациты (Na2O = 2,1 %, K2O = 8 % и более) и трахириолиты (Na2O = 2,1 %, K2O = 7,2 %), редко встречаются плагиориолиты (Na2O = 5,1 %, K2O = 1,1 %), пространственно ассоциирующие с повышенно титанистыми разностями девонских базальтоидов. Представительные анализы дацитов, риодацитов трахириодацитов, трахириолитов и риолитов коргонской свиты для центральной части Коргонского прогиба представлены в таблице.

Представительные анализы кислых эффузивов коргонской свиты

Примечание. Силикатные анализы на главные компоненты, а также на элементы выполнены методом ICP-MS и ICP-AES в Лаборатории ИМГРЭ (г. Москва). N – элементы нормированы по [2]. Eu* = (SmN + GdN)/2. TE1,3 – тетрадный эффект фракционирования РЗЭ по В. Ирбер [5]. 1 – дацит, 2 – риодацит, 3 – трахириодацит, 4, 5, 6 – риолиты, 7 – трахириолит.

Все представительные анализы эффузивов относятся к слабо изменённым вторичными процессами разностям, подтверждающимся высокими отношениями Th/U, превышающим 1. В целом для породных типов кислых эффузивов коргонской свиты характерны, как и для анорогенных гранитоидов, повышенные количества галлия (от 24,7 до 29, 5 г/т), циркония (от 290 до 330 г/т), ниобия (от 51,8 до 54,1 г/т), иттрия (от 34,9 до 35,6 г/т), суммарных концентраций редких земель (от 200,85 до 350,23 г/т). Для них характерны также сравнительно низкие концентрации алюминия и высокие отношения галлия к алюминию, ниобия к танталу (см. таблицу). Лавам свойственны сравнительно низкие концентрации рубидия и стронция, а также невысокие и умеренные содержания бария.

На диаграмме ТАС (Na2O + K2O) – SiO2 породные типы попадают в разные поля: дациты и риолиты в соответствующие поля пород известково-щелочной серии, а риодациты, трахириодациты и трахиритолиты – в поля умеренно-щелосной серии (рис. 1).

Рис. 1. Положение фигуративных точек химического состава эффузивных пород коргонской свиты на TAS (Na2O + K2O – SiO2) – диаграмме эффузивных аналогов интрузивных горных пород:1 – дацит, 2 – риодацит, 3 – трахириодацит, 4 – риолиты, 5 – трахириолит

Разные типы тетрадного эффекта, по нашему мнению, обусловлены, в одном случае, высокой обводнённостью лав вадозной водой в процессе их подъёма и излияния на поверхность (W-тип TE1,3), а в других случаях – значительной ролью эндогенных флюидов при кристаллизации лав, и в первую очередь, – фторидных соединений (М-тип TE1,3, величины которого превышают пороговые значения 1,1).

Для кислых эффузивов Центральной части Коргонского прогиба характерны весьма значительная дифференцированный тип распределения РЗЭ относительно отношений лёгких и тяжёлых РЗЭ и не дифференцированный тип распределения относительно средних и тяжёлых РЗЭ (высокие отношения (La/Yb)N и низкие – (Gd/Yb)N).

Эта геохимическая особенность распределения РЗЭ в лавах отражается и на характере проявления тетрадного эффекта фракционирования РЗЭ. В лавах дацитов и риолитов TE1,3 можно отнести к W – типу, а в трахириодацитах и трахириолитах – к М-типу по А. Масуда [6].

На диаграмме La/Nb – Ce/Y фигуративные точки породных типов тяготеют к тренду смешения с коровым материалом (рис. 2).

На диаграмме К2О–MgO породы коргонской свиты тяготеют к различным трендам: дациты и риодациты – к тренду низко калиевого частичного плавления, осуществлявшегося в результате частичного плавления шпинелевого перидотита, а все остальные породы к тренду высоко калиевого частичного плавления, генерированного в процессе частичного плавления гранатового перидотита (рис. 3).

Рис. 2. Диаграмма La/Yb – Ce/Y по Б. Барбарин [4] для кислых эффузивов коргонской свиты. Условные обозначения те же, что на рис. 1

Рис. 3. Диаграмма K2O – MgO по [8] для кислых вулканогенных пород коргонской свиты. Условные обозначения см. рис. 1–2

Металлогения коргонской свиты охватывает месторождения и проявления железа и марганца. Оруденение железа представлено месторождениями Коргонским, Холзунским, Коксинскими I, II, III, а марганца – месторождением Прозрачным и перспективынми проявлениями Коксинское 1, Ночное Коксу, где выделяется 3 марганценосных горизонта, два из них стратиграфически ниже железорудного горизонта, третий – пространственно с ним совмещён.

Наиболее крупным месторождением является апатит-магнетитовое Холзунское месторождение, находящееся в водораздельной части Холзунского хребта с абсолютными отметками 1700–2000 м.

Холзунский участок сложен эффузивно-осадочной толщей коргонской свиты раннего-среднего девона. В ее составе преобладают кислые лавы и их туфы с прослоями туфогенных и полимиктовых песчаников и линзами известняков. В последних содержится фауна кораллов, указывающая на верхнеэйфельский возраст вмещающих отложений. Рудоносный горизонт приурочен к терригенным разностям пород. Он представлен пластами и линзами магнетитовых руд и магнетито-гематитовых руд и зонами вкрапленных магнетитовых и реже гематитовых руд. Мощность его около 120 м. Рудные тела залегают нередко с постепенными переходами к вмещающим породам и отделяются от них только по анализам. В составе руд преобладает магнетит в виде сплошных зернистых масс или густой вкрапленности. Гематита не более 10 %. Из нерудных минералов преобладают кварц, затем полевые шпаты, амфиболы, пироксены, минералы группы хлоритов, слюд, гранатов, карбонаты; встречаются обломки кислых вулканогенных пород. Второстепенные минералы руд: эпидот, хлорит, кварц, доломит, цеолиты, ангидрит; в виде примеси отмечены сфен, турмалин, ортит, роговая обманка, диопсид, гранат гроссуляр-андрадитового ряда, барит, гипс, гематит, халькопирит и другие.

С железными рудами ассоциируют выделения марганца, приуроченные к глинистым и песчанистым породам.

Рудное поле Холзунского месторождения соответствует магнитной аномалии протяжённостью около 9 км при ширине до нескольких сотен метров. Она простирается в С-С-З направлении согласно с геологическими структурами района и подразделяется на 3 участка: Северный, Перевальный и Тургусунский.

Рудная зона Перевального участка длиной более 1500 м и шириной до 250 м. Линзо- и пластообразные рудные тела, согласные с напластованием вмещающих пород, имеют мощность до 100 м, протяжённость по простиранию и падению 700 м и более. Среднее содержание валового железа в рудных телах 28–29 %.

На Тургусунском участке рудная зона распадается на 3 крупных блока, вероятно, в связи со складчатостью и разрывами первичного рудного горизонта. Линзовидные рудные тела имеют мощность до 70 м при протяжённости по падению свыше 700 м. Реликтовая слоистость в рудах и вмещающих породах местами пересекается сланцеватостью и отдельными телами переотложенных руд. Среднее содержание железа несколько выше, чем в рудах Перевального участка (около 33 %).

Для руд Холзунского месторождения характерно повышенное содержание ванадия, связанного в магнетите, а также серы и фосфора. Апатит-магнетитовое месторождение Холзун относится к месторождениям типа Кируна-Вара.

Магнетитовые руды месторождения легко обогатимы. При крупности дробления 0–10 мм и сухой магнитной сепарации выход промпродукта 60,4–81,1 %, извлечение железа 81,6–96,2 %, содержание железа в промпродукте 31–44,8 %, в отвальных хвостах – 5,9–16,5 %.

На балансе по состоянию на 01.01.2002 г. числятся запасы категорий А + В + С1 – 407,6 млн. т, категории С2 в объёме 272,5 млн т со средним содержанием железа 28,9 %. Указанные запасы могут быть отработаны подземным и открытым способами. Возможный потребитель – Западно-Сибирский металлургический комбинат (г. Новокузнецк).

В 2005 году нами при проведении специализированных металлогенических исследований в пределах Холзунского рудного поля выполнено переопробование нижнего рудоносного горизонта Тургусунского участка, где было выявлено проявление ортита Э.Г. Кассандровым в 1969–1970 годах. В пробах-протолочках и в шлифах помимо апатита нами установлены ортит и монацит, нередко ассоциирующие с цериевым эпидотом и калиевым полевым шпатом. Содержание иттрия в штуфных пробах составили 0,52–1,34 %. Аналогичные руды с ортитом и монацитом выявлены нами на Перевальном и Северном участках Холзунского рудного поля в тесной ассоциации с апатитом, эпидотом, спекуляритом.

Таким образом, кислые давы коргонской свиты обнаруживают близость к анорогенным образованиям. С кислыми лавами связаны месторождения и проявления железа и марганца. Выявлены перспективы руд месторождения Холзун на редкие земли иттриевой группы.

Библиографическая ссылка