Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Таблица 1

Представительные химические анализы (в %) меденосных базальтов: проявление Росомаха

Продолжение табл. 1

Представительные химические анализы (в %) меденосных базальтов: проявление Джалкан

Продолжение табл. 1

Представительные химические анализы (в %) меденосных базальтов: проявление Хурат

Примечание. Химические анализы выполнены в лаборатории физико-химических методов анализа ИГАБМ СО РАН, аналитик Л.Т. Галенчикова.

Результаты исследования и их обсуждение

Генетические серии меденосных базальтов хребта Сетте-Дабан показаны на диаграмме AFM, отображающей относительные весовые пропорции компонентов: А (Na2O + K2O), F (FeO + Fe2O3) и M (MgO) (рис. 2). Точки исследованных меденосных базальтов на диаграмме AFM, захватывают известково-щелочную и толеитовую серии. Ранее было показано, что с базальтами известково-щелочной серии проявлений Хурат и Джалкан связана Fe-оксидная-Cu-Au (IOCG) минерализация, а в рудах присутствуют значительные количества гематита. Толеитовые базальты проявления Джалкан обогащены самородной медью и в меньшей степени – гематитом [4]. В толеитовых лавах проявления Росомаха широко развиты минерализованные газовые пузыри – миндалины, к которым приурочена значительная часть медной минерализации, а самородная медь обнаружена в базальтах в ассоциации с авгитом (рис. 3).

Предполагается, что процесс образования базальтов известково-щелочной и толеитовой серий различен. Главным отличием является окислительный потенциал исходного расплава – толеитовые магмы восстановлены, а известково-щелочные – окислены [5]. Это приводит к тому, что известково-щелочная магма обладает достаточным окислительным потенциалом, чтобы осадить в рудные тела значительные количества оксида железа. В толеитовой магме содержание железа увеличивается, по мере того как из расплава осаждаются минералы, бедные железом. При этом самостоятельных скоплений оксидов железа не образуется.

Главным признаком присутствия Fe-оксидных руд в меденосных базальтах является гематит, количество и формы проявления которого различны. При приближении к крупным скоплениям гематита в базальтах появляются тонкие (1–3 см) протяженные (до 1,5 м) ленты гематит-кальцитового состава, наследующие структуры течения базальтовой лавы. Обычно они располагаются параллельно сложной геометрической поверхности лавовых потоков и подчеркивают поверхности их контактов (рис. 4, А). В кровле лавовых потоков обычно присутствуют две разновидности лав, внедрявшиеся в кремнистые гематизированные осадки. Первая – представлена угловатыми обломками в кремнистых осадках (рис. 4, Б). Вторая – лавы внедрялись в нелитифицированные кремнистые осадки, фрагменты лав имеют округлые очертания (рис. 4, В). Обогащенные гематитом базальты приурочены к подошве лавового покрова на контакте с доломитами, содержат редкую вкрапленность пирита и халькопирита (рис. 4, Г). Наиболее богатые медные руды наблюдались в кровле лавового потока и представлены брекчиями с борнит-гематит-кальцитовым цементом (рис. 4, Д). Ассоциация гематита и самородной меди (рис. 4, Е) является важным показателем рудоносности базальтов.

Как следует из табл. 1, по содержанию меди наиболее продуктивным минеральным типом является Fe-оксидный-Cu, установленный в толеитовых базальтах проявления Росомаха. Меденосные базальты проявления характеризуются наличием крупных уплощенных миндалин, газовых труб и пустот, пространство которых выполнено гематит-джерит-борнитовой рудой. С этими рудами пространственно ассоциируют зоны развития Fe-оксидной минерализации в базальтах.

Рис. 2. Классификационная AFM-диаграмма для минерализованных базальтов хребта Сетте-Дабан, показывающая относительные пропорции оксидов Na2O + K2O (A), FeO + Fe2O3 (F) и MgO (M) [5]: Проявления: 1 – Хурат, 2 – Росомаха; 3 – Джалкан. Породы на линиях эволюции: B – Базальт, FB – Ферро-базальт, AB – Андезитобазальт, A – Андезит, D – Дацит, R – Риолит

Рис. 3. Самородные медь и золото в базальтах проявления Росомаха: А – авгит + самородная медь по границе кристалла; Б – авгит + самородная медь по границе кристалла и вкрапление золота в Ca-амфиболе (феррочермакит). Сокращения: Cu – медь самородная, Au – золото самородное, Aug – авгит, Amp – амфибол

Рис. 4. Признаки Fe-оксидных-Cu-(Au) руд в базальтах: А – Тонкие протяженные ленты гематит-кальцитового состава, наследующие структуры течения базальтовой лавы (руч. Тихий, проявление Хурат); Б – Брекчированный базальт в насыщенных гематитом кремнистых осадочных породах (руч. Тихий, проявление Хурат); В – Подушечная текстура (пиллоу-лава): отдельные «подушки» сцементированы кремнистыми осадками, насыщенными гематитом (руч. Тихий, проявление Хурат); Г – Полосы, обогащенные гематитом в подошве покрова базальтов (руч. Сегенях, проявление Росомаха); Д – Брекчированный базальт с гематит-борнитовым цементом (руч. Сегенях, проявление Росомаха); Е – Гематитизированный базальт с вкраплениями самородной меди (ручей Джалкан, проявление Джалкан). Сокращения: Bn – борнит, Hem – гематит, Cu – медь самородная, Cal – кальцит

Практические рекомендации

Меденосность базальтов хребта Сетте-Дабан известна с 1970-х гг. Однако геологической активности в связи с этими проявлениями рудной минерализации не наблюдается до сих пор. Главная причина в том, что как собственные месторождения меди они экономического интереса не представляют. Микрозондовые исследования составов рудных минералов показали, что главные минералы меди – джерит и борнит проявления Росомаха золотоносны (табл. 2), что в совокупности с обнаруженной Fe-оксидной минерализацией позволяет обосновать высокопродуктивный тип Fe-оксидной-Cu-Au минерализации.

Таблица 2

Представительные микрозондовые анализы главных минералов меди проявления Росомаха, мас. %

Примечание. Анализы выполнены в ИГАБМ СО РАН в лаборатории физико-химических методов анализа на сканирующем электронном микроскопе JEOL JSM-6480 LV, аналитик С.К. Попова.

Заключение

Мы находим, что толеитовые и известково-щелочные тренды базальтовых лав влияют на рассеивание или накопление железа в ассоциирующих рудах соответственно [6]. С толеитовым трендом базальтов связаны богатые низкосульфидные медные руды, а самородная медь является его минералом-индикатором [7]. С известково-щелочным трендом базальтов развиваются значительные скопления гематитовых руд с медью и золотом, которые относятся к Fe-оксидному-Cu-Au типу. Пространственная ассоциация толеитовых и известково-щелочных базальтов на проявлениях Росомаха и Джалкан может свидетельствовать о наличии необнаруженных «недостающих» богатых Fe резервуаров, [8, 9] с Fe-оксидными-Cu-Au рудами [10].

Исследования выполнены по плану НИР ИГАБМ СО РАН, проект № 0381-2016-0004.