Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,778

ОСБЕННОСТИ РАПСРЕДЕЛЕНИЯ РЕДКОЗЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПОРОДАХ И РУДАХ БУГДАИНСКОГО МОЛИБДЕНОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (ВОСТОЧНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ)

Абрамов Б.Н. 1
1 ФГБУН «Институт природных ресурсов экологии и криологии СО РАН»
Изучено распределение редкоземельных элементов (РЗЭ) в породах и рудах Бугдаинского молибденового месторождения. Интерпретация распределения РЗЭ показывает, что молибденовые руды были образованы из разноглубинных (Eu/Sm – 0,17-0,47) в разной степени дифференцированных (Eu/Eu*– 0,67-1,49) магматических очагов. Руды кварц-пирит-молибденитового состава отличаются от руд кварц-молибденитового состава наличием тетрад-эффектов в спектрах лантаноидов, указывающим на высокие концентрации летучих компонентов в рудоносной магме.
Бугдаинское молибденовое месторождение
распределение рекдкоземельных элементов
рудоносные магматические очаги.
1. Винокуров С.Ф. Европиевые аномалии в рудных месторождениях и их геохимическое значение // Доклады Академии Наук РАН. – 1996.– Т. 346. – № 6. – С. 792-795.
2. Интерпретация геохимических данных: учебное пособие / под ред. Е.В. Склярова. – М.: Интермет Инжиниринг, 2001. – 288 с.
3. Коваленкер В.А., Кисилева Г.Д., Крылова Т.Л., Андреева О.В. Минералогия и условия формирования золотоносного W-Mo-порфирового Бугдаинского месторождения (Восточное Забайкалье, Россия) // Геология рудных месторождений. – 2011. – Т. 53. – № 2. – С. 107-142.
4. Круглова В.Г., Чернов Б.С., Евдохин А.Г., Пастухова Е.С. Особенности молибденового штокверкового месторождения Восточного Забайкалья // Советская геология. – 1965. – №3. – С. 118-124.
5. Перетяжко И.С., Савина Е.А. Тетрад-эффекты гранитоидных пород – следствие процессов жидкостной несмесимости в богатых фтором силикатных расплавах // Доклады Академии Наук РАН. – 2010.– Т. 433. – № 4. – С. 524-529.
6. Ясныгина Т.А., Рассказов С.В. Редкоземельные элементы с тетрад-эффектом: проявление в палеозойских гранитоидах Окинской зоны Восточного Саяна // Геохимия. – 2008. – № 8. – С. 877-889.
7. Irber W. The lanthanide tetrad effect and correlation with K/Rb, Eu/Eu*, Sr/Eu, Y/Ho, and Zr/Hf of evolving peraluminous granite suites // Geochim Cosmochim Acta. – 1999. – № 63 (3/4). – С. 489-508.

Введение

Изучение соотношений РЗЭ дает возможность судить о степени дифференциации магматических очагов, глубин их функционирования, условия и источниках их образования. Для этого нами были проанализированы на редкоземельные элементы вмещающие граниты шахтаминского комплекса (J2-3), кварц-молибденитовые и кварцево-пирит-молибденитовые руды. Анализы проведены ISP MS методом в аналитическом центре института геохимии СО РАН (г. Иркутск). Для определения степени дифференциации магматических очагов и глубин их формирования используются Eu/Eu* и Eu/Sm отношения. При расчете степени дифференциации магматических очагов интрузивных образований применяется значение европиевой аномалии

Eu/Eu* = EuN/[SmN×GdN]1/2 [2].

Для оценки глубин формирования рудоносных магматических очагов использованы Eu/Sm отношения в трактовке С.Ф. Винокурова [1]. Так, Eu/Sm = 0,2 отвечает границе между верхней и нижней частями континентальной коры [1]. Важную информацию об особенностях составов магматических очагов дает наличие тетрад-эффектов (ТЭФ) в спектрах лантаноидов. Изучение ТЭФ является важным в познании процессов рудообразования. Рассмотрим эти данные применительно к Бугдаинскому молибденовому месторождению.

Краткая геологическая характеристика Бугдаинского молибденового месторождения

Бугдаинское молибденовое месторождение расположено в Александрово-Заводском районе Забайкальского края в 19 км юго-западнее п. Вершино-Шахтаминский. Оно приурочено к центральной части вулкано-купольной структуры. Генетически месторождение связано со штоком гранит-порифров шахтаминского комплекса (J2-3). Структурный контроль оруденения определяется системой кольцевых разрывных нарушений с сетью разнонаправленных разрывных нарушений с кварцево-молибденовым выполнением (штокверковый тип оруденения) (рис. 1).

missing image file

Рис. 1. Схема геологического строения Бугдаинского молибденового месторождения: 1 – средне-крупнозернистые граниты, плагиограниты; 2 – гранит-порфиры; 3 – риолитовые порфиры, риолиты; 4 – кварцевое ядро; 5 – комплексные молибден-золото-полиметаллические руды; 6 – контур штокверковых молибденовых руд; 7 – комплексные молибден-кварцевые полиметаллические руды; 8 – тектонические нарушения (зоны дробления, брекчирования).

Месторождение представлено одним рудным телом – штокверком почти изометрической формы. Площадь распространения промышленных молибденовых руд составляет около 1,2 км2 (1,2 × 1,0 км). Протяженность рудного тела на северо-запад составляет 1200 м, в широтном направлении – 1000 м. На глубину оруденение прослежено скважинами до 645 м. В юго-восточной части месторождения штокверк рассекается линейной зоной субмеридиональных северо-западных нарушений с полиметаллической минерализацией (жильный тип оруденения). На месторождении выделено несколько стадий минералообразования: I – дорудная, II – кварц-молибденитовая, III – золото-полиметаллическая, IV – пострудная (Коваленкер, Кисилева, Крылова, Андреева, 2011).

К дорудной стадии отнесены высокотемпературные метасоматически преобразованные породы, сформированные в результате внедрения штока гранит-порфиров. Они представлены зонами калишпатизации и окварцевания. Кварц-молибденитовая стадия образована кварц-молибденитовыми жилами и прожилками. В ассоциации с молибденитом развиты шеелит, пирит-I. Золото-полиметаллическая стадия представлена кварцево-сульфидными жилами и прожилками. Наиболее распространенными рудными минералами здесь являются пирит-II, сфалерит, галенит, блеклые руды. Менее развиты висмутин, сульфотеллуриды, сульфоантимониты, золото самородное. Завершает рудный процесс пострудная стадия, представленная аргиллизитами. Минерализация кварц-молибденитовой стадии формировалась при температуре 300-560°С, золото-полиметаллической стадии – 280°С [3, 4].

Зоны окисления наблюдаются вдоль тектонических нарушений и прослеживаются на глубину до 80 метров. Гипергенные преобразования проявлены в развитии глинистых минералов, гидроокислов железа и марганца.

Интерпретация результатов распределения редкоземельных элементов

В последние годы выявлены в процессы, приводящие к образованию тетрад-эффектов (ТЭФ) в спектрах лантаноидов. Образование спектров ТЭФ редкоземельных элементов обусловлено их способностью образовывать комплексные соединения в водной среде, что приводит к нарушению формы нормированных соединений с разделением на четыре группы (тетрады): La-Nd, Sm-Gd, Gd-Ho и Er-Lu [5, 6, 7]. Образование ТЭФ связывается с наличием в магме повышенных концентраций летучих компонентов, с фторидно-силикатной жидкостной несмесимостью в магме. Величина спектров ТЭФ рассчитывается по отклонению концентраций середины тетрады относительно краевых значений.

TEi=missing image fileX2/X2/31X1/34 × X3/X1/31X2/34 [13, 14].

Спектры ТЭФ рассчитываются для первой, третьей и четвертой тетрад. Суммарное их значение рассчитывается по формуле

TE1-4 = missing image fileTE1 TE3 TE4 [5, 6].

Спектры ТЭФ принимаются значимыми если TE1 > 1,1(M тип), TE1 <0,9 (W тип) [7].

Для вмещающих гранитов шахтаминского комплекса, кварц-молибденитовых и кварц-пирит-молибденитовых руд были рассчитаны Eu/Eu*, Eu/Sm отношения и ТЗЭ в спектрах лантаноидов (табл. 1, рис. 2). Анализ Eu/Eu* и Eu/Sm отношений в молибденитовых рудах показывает, что они образованы из разной степени дифференцированных, разноглубинных магматических очагов.

Таблица 1

Содержание элементов в породах и рудах Бугдаинского месторождения, г/т

Элементы

Номера проб

446

447-4

447-5

447-7

448

450-1

450-4

452

452-4

453

Be

2,27

1,14

5,1

0,39

0,43

1,19

0,17

0,39

2,81

2,27

Ti

2646

1342

3036

228

265

1161

165

317

3880

3470

V

38

17

45

3,74

2,85

17

2,08

4,59

64

53

Cr

8,9

21

7,6

4,76

35

23

68

32

6,4

13,4

Mn

282

228

428

182

39

66

40

53

159

5584

Co

12,8

59

9,0

25

39

13,6

63

50

9,6

14,3

Ni

9,7

12,8

7,8

11,1

7,7

5,0

11,3

13,8

6,4

9,7

Cu

27

18

40

37

12,1

13,8

19

23

25

273

Zn

85

33

174

189

52

26

30

56

85

1617

Ga

19

6,7

28

1,08

2,31

9,9

0,82

2,05

28

21

Ge

2,13

3,68

3,63

2,03

2,89

2,83

3,0

3,27

3,58

2,62

Rb

195

96

662

15

42

188

10,9

32

635

278

Sr

419

24

49

8,3

6,6

20

5,3

7,3

32

464

Y

20

2,62

5,7

8,2

0,92

3,56

0,35

0,61

10,9

26

Zr

281

137

308

24

23

128

10,5

26

345

348

Nb

14,6

9,6

12,9

1,84

2,65

6,3

2,14

3,03

17

14,4

Mo

7,7

95576

3455

9439

23965

15442

35694

30955

2290

351

Sn

3,82

18

67

14,5

4,13

32

2,96

10,8

50

8,4

Sb

0,71

20

42

47

10,3

4,84

2,90

4,35

8,6

1,28

Ba

1347

90

506

40

26

185

9,2

13,2

497

3083

La

44

10,7

43

7,9

4,64

12,8

2,98

3,37

36

44

Ce

79

19

70

13,0

8,4

20

4,76

5,9

68

90

Pr

8,2

2,07

6,6

1,43

0,89

1,94

0,50

0,63

6,8

10,3

Nd

31

8,6

24

5,7

3,65

7,4

1,92

2,62

26

44

Sm

5,2

1,48

3,80

1,33

0,54

1,19

0,33

0,54

4,15

8,3

Eu

1,19

0,49

0,92

0,63

0,11

0,31

0,08

0,091

0,88

2,14

Gd

4,88

1,05

2,96

1,41

0,40

1,05

0,21

0,33

3,35

7,70

Tb

0,65

0,12

0,32

0,23

0,04

0,13

0,019

0,03

0,42

1,00

Dy

4,75

0,63

1,90

1,67

0,22

0,83

0,10

0,17

2,70

5,9

Ho

0,75

0,12

0,30

0,31

0,04

0,16

0,016

0,028

1,67

1,03

Er

2,50

0,35

0,91

1,05

0,12

0,50

0,049

0,093

1,60

3,08

Tm

0,33

0,05

0,13

0,13

0,014

0,08

0,004

0,009

0,24

0,41

Yb

2,52

0,44

1,01

1,07

0,11

0,57

0,048

0,10

1,89

3,00

Lu

0,38

0,07

0,17

0,13

0,013

0,09

0,005

0,013

0,27

0,44

Hf

6,9

2,84

7,6

0,62

0,55

2,87

0,20

0,50

7,9

8,2

Ta

2,07

5,3

1,10

1,65

4,32

1,70

3,16

4,05

1,99

1,48

W

219

1035

205

411

847

298

894

1060

279

231

Pb

19

497

337

458

71

111

72

114

25

24

Th

16

3,34

8,4

2,44

1,44

2,45

0,32

0,45

7,0

12,0

U

4,62

1,26

2,04

1,02

0,34

1,02

0,24

0,39

1,92

5,1

∑TR

185,3

47,91

156,0

35,99

20,11

19,19

11,37

14,44

153,9

221,3

(La/Yb)n

12,12

55,47

67,76

5,13

29,14

15,59

75,57

23,32

13,23

10,18

Eu/Eu*

0,72

1,23

0,84

1,49

0,73

0,85

0,97

0,67

0,72

0,82

Eu/Sm

0,23

0,34

0,24

0,47

0,20

0,26

0,25

0,17

0,21

0,26

TE1

0,94

0,90

0,92

0,86

0,91

0,88

0,67

0,89

0,96

0,95

TE3

0,94

0,89

0,91

1,06

0,91

0,88

0,82

0,91

0,89

0,97

TE4

0,90

0,93

0,89

1,00

0,97

0,98

-

-

0,99

0,92

TE1-.4

0,92

0,96

0,91

0,97

0,93

0,91

-

-

0,94

0,95

Примечание. 446, 453, 452-4 – граниты шахтаминского комплекса, 447-4, 452, 448, 450-4, 447-7 – кварц-молибденитовые жилы, 447-7, 450-1 – кварц-пирит-молибденитовые жилы.

missing image file

Рис. 2. Спайдер-диаграмма распределения редкоземельных элементов в породах и рудах Бугдаинского молибденового месторождения. 1 – граниты шахтаминского комплекса, 2 – кварц-молибденитовые руды, 3 – кварц-пирит-молибденитовые руды

missing image file

Рис. 3. Диаграмма Eu/Sm – Eu/Eu* рудно-магматических образований Бугдаинского молибденового месторождения. 1 – граниты шахтаминского комплекса, 2 – кварц-молибденитовые руды, 3 – кварц-пирит-молибденитовые руды; 4 – молибденитовые руды с тетрад-ээфектом в спектрах лантаноидов.

Большинство значений отношений Eu к Sm, в породах и рудах Бугдаинского молибденового месторождения превышает 0,2, что свидетельствует о функционировании их магматических очагов в нижней континентальной коре (рис. 3).

Кварц-пирит-молибденитовые руды (золото-полиметаллическая стадия) характеризуются наличием ТЭФ в спектрах лантаноидов, свидетельствующих об образовании комплексных соединений редкоземельных элементов. Руды кварц-пирит-молибденитового состава относительно руд кварц-молибденитового состава (кварц-молибденитовая стадия) характеризуются повышенными содержаниями тяжелых лантаноидов [( La/Yb)n (среднее – 29,90) соответственно – ( La/Yb)n – (среднее – 50,79)]; и меньшими содержаниями суммы лантаноидов (∑TR среднее значение – 74,67; соответственно – ( ∑TR среднее значение – 20,25).

Таким образом, интерпретация отношений РЗЭ показывает, что на Бугдаинском молибденовом месторождении существовали разноглубинные в разной степени, дифференцированные рудоносные магматические очаги, функционировавшие главным образом, в нижней континентальной коре. Выявлено, что руды кварц-пирит-молибденитового состава отличаются наличием ТЭФ в спектрах лантаноидов. Они характеризуются повышенными содержаниями тяжелых лантаноидов [( La/Yb)n – от 5,13 до 75,57, среднее – 29,9], низкими концентрациями суммы лантаноидов – ∑TR – 20,25 (среднее значение). Руды кварц-молибденитового состава характеризуются более низкими концентраций тяжелых лантаноидов ( La/Yb)n – (среднее – 50,79) и более высокими содержаниями суммы лантаноидов – ∑TR – 74,67 (среднее).


Библиографическая ссылка

Абрамов Б.Н. ОСБЕННОСТИ РАПСРЕДЕЛЕНИЯ РЕДКОЗЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПОРОДАХ И РУДАХ БУГДАИНСКОГО МОЛИБДЕНОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (ВОСТОЧНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ) // Успехи современного естествознания. – 2015. – № 1-8. – С. 1303-1307;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=35387 (дата обращения: 21.02.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074