Т. В. Светлицкая
Институт геологии и минералогии СО РАН, г. Новосибирск
 svt@uiggm.nsc.ru

Минеральные парагенезисы сульфидных руд Чайского медно-никелевого месторождения (Северное Прибайкалье)
(научный руководитель Н. Д. Толстых)

Чайское месторождение относится к собственно магматическим сульфидным медно-никелевым месторождениям в синорогенных полихронных ультрамафит-мафитовых плутонах. Чайский массив, вмещающий одноименное Cu-Ni месторожде-ние, входит в число ультрамафит-мафитовых плутонов, образующих субширотный пояс никеленосных интрузий Байкало-Становой металлогенической зоны [Конников и др., 1995]. Расположен он на северо-западных склонах Верхнеангарского хребта, примерно в 90 км северо-восточнее оз. Байкал. Залегает в пределах северо-западного крыла Кичеро-Мамского антиклинория вблизи сочленения последнего с Олокитским синклинорием. Традиционно Чайским массивом именуется юго-западная часть круп-ного (около 40 км2) Безымянного плутона, отделенная от последнего правосторонним сдвигом, проходящим по долине р. Огиендо. В нем сосредоточена большая часть ультраосновных пород и практически все медно-никелевое оруденение [Конников и др., 1995].
Образцы руд для изучения были любезно предоставлены Е. В. Кисловым
(ГИ СО РАН, г. Улан-Удэ). Обработка каменного материала выполнялась в ИГМ СО РАН. Анализы минералов были выполнены там же на микроанализаторе «Camebax-Micro», аналитик О. С. Хмельникова.
В плане Чайский массив имеет груболинзовидную форму и залегает субсо-гласно с породами рамы, представленными здесь кристаллическими сланцами с го-ризонтами мраморов и высокоглиноземистых метапелитов, метаморфизованных
в условиях эпидот-амфиболитовой фации. Хотя внутреннее строение массива и ха-рактеризуется зональным расположением слагающих его пород, плутон не обладает ясно выраженными признаками первичного расслоения [Конников и др., 1995; Лес-нов, 1972].
Центральную часть интрузива слагают серпентинизированные дуниты, выде-ляемые в качестве I интрузивной фазы Чайского плутона. По периферии дуниты ок-ружены перидотитами (плагиолерцолиты, в меньшей степени шрисгеймиты, верлиты и гарцбургиты). Перидотиты массива одними авторами выделяются в качестве само-стоятельной II интрузивной фазы [Леснов, 1972]. Другие [Конников и др., 1995; Ор-соев и др., 1991] дуниты и перидотиты относят к единой интрузивной фазе I. Внеш-нюю, наибольшую по объему, часть массива слагают безоливиновые габбронориты и роговообманковые габбро. Эти породы отчетливо более поздние по отношению к дунитам и перидотитам, и выделяются в самостоятельную (III по [Леснов, 1972] или II по [Конников и др., 1995; Орсоев и др., 1991]) интрузивную фазу. На контакте ультраосновных пород с габброноритами развиты реакционные пироксениты.
Среди пироксенитов выделяется несколько морфогенетических типов [Конни-ков и др., 1995]. Наиболее важное значение имеют крупные линзовидные и жилооб-разные тела среди ультрамафитов (10×100 м). К этому типу приурочено наиболее богатое оруденение, локализующееся на выклинивании и по периферии пироксени-товых тел. Вторым по распространенности типом являются плагиовебстериты, раз-вивающиеся в эндоконтакте габброноритов с вмещающей метаморфической толщей. С ними ассоциирует безникелевое пирротиновое оруденение в южном эндоконтакте массива.
В массиве довольно широко проявлена жильная серия, представленная мало-мощными (первые метры) дайками пикритов и диабазовых порфиритов, пересекаю-щих все разновидности ультраосновных и основных пород.
Состав минералов в различных типах пород Чайского плутона меняется незна-чительно. Оливин – 10–20 % Fa, ортопироксен – бронзит (f = 14–23 %), клинопирок-сен – субкальциевый авгит (f = 14–24 %), а плагиоклаз содержит около 50–70 % An. Всем породам свойственно присутствие высокотитанистой магматической роговой обманки (парагсита), указывающей на обогащенность исходного расплава H2O.
Кристаллизация пород плутона происходила при T = 1025–1150 ºC; Р = 2.5–4.0 кбар; ƒо2 = 10-7–10-9 МПа. Распределение РЗЭ в породах плутона имеет слабо дифференци-рованный характер при незначительном обогащении легкими лантаноидами. Изотоп-ные отношения Sr87/Sr68 варьируют от 0.7024 до 0.7039, что свидетельствует о проис-хождении пикритовых выплавок из вещества деплетированной мантии. Возраст мас-сива по Rb-Sr методу – 737 млн лет, а по Sm-Nd методу – 660 млн лет [Конников и др., 1995].
Все практически значимое сульфидное медно-никелевое оруденение в Чайском массиве сосредоточено в осевой части ультрамафитового ядра плутона и прослежи-вается в субширотном направлении на 900–950 м при средней мощности рудной зо-ны порядка 100 м. В этой полосе оруденение распространено крайне неравномерно. Особенностью локализации оруденения в Чайском массиве (и это подчеркивалось всеми исследователями) является его тесная пространственная сопряженность с пи-роксенитами, а также его секущее положение по отношению к внутренней структуре интрузива.
В пределах рудного поля Чайского месторождения выделяется [Конников и др., 1995] несколько морфотекстурных типов руд: 1) рассеянно-вкрапленные (бедные руды) (до 20 % сульфидов); 2) густовкрапленные (богатые руды) (30–50 % сульфи-дов); 3) массивные (50–100 % сульфидов); 4) брекчиевидные; 5) рудные бластомило-ниты. Некоторые авторы (в частности, [Трунева и др., 1978]) все оруденение считают сингенетическим, другие ([Конников и др., 1995; Орсоев и др., 1991] выделяют два типа оруденения – сингенетический (бедновкрапленные руды в дунитах и перидоти-тах) и эпигенетический (ассоциируют с пироксенитами). Основанием для этого слу-жат: 1) различный состав сульфидов сингенетических (троилит + пентландит) и эпи-генетических (пирротин + пентландит + халькопирит + кубанит) руд; 2) в последних встречены пирротин-пентландитовые включения (ксенолиты) [Трунева и др., 1978], свидетельствующие, по крайней мере, о двух этапах сульфидного рудообразования.
Руды Чайского месторождения характеризуются преобладанием Ni над Cu (отношение Ni/Cu всегда больше единицы), причем наиболее никелистые руды характерны для ортопироксенитов с богатым вкрапленным оруденением и рудных бластомилонитов [Конников и др., 1995].
Главными рудными минералами Чайского Cu-Ni месторождения являются пирротин и пентландит, второстепенными – халькопирит, примесными – пирит, ку-банит, маккинавит, талнахит, путоранит, хейкокит, валлериит, виоларит, сфалерит, кобальтин, молибденит, магнетит, ильменит и хромшпинелиды.
Наиболее распространенной структурой во всех типах руд является гипидио-морфнозернистая, обусловленная взаимным срастанием зерен главных рудообра-зующих минералов. В сплошных рудах имеют место порфировидные структуры – в зернистой массе халькопирит-пентландит-пирротинового состава выделяются круп-ные (до 5 см) фенокристаллы пирита, относимые к ксеногенным [Трунева и др., 1978]. Во всех типах руд распространены структуры распада твердого раствора пир-ротин + пентландит (пламеневидные, линзовидные, преимущественно субпараллель-ные), реже халькопирит + кубанит (только во вкрапленных рудах).
Оруденение в серпентинизированных дунитах представлено мелкой (0.2–2.0 мм) интерстициальной равномерно рассеянной по породе вкрапленностью с со-держанием сульфидов 1–4 %. Для него характерна довольно устойчивая сульфидная ассоциация троилит + железистый пентландит (Fe5Ni4S8) ± халькопирит (± маккина-вит [Орсоев и др., 1991]).
Оруденение в перидотитах представлено преимущественно интерстициальной (редко каплевидной) вкрапленностью разного размера (от 0.01 до 4.0 мм), местами переходящей в гнездовую, до сидеронитовой. Количество сульфидов колеблется от 0.5 до 10 % во вкрапленных рудах и от 10–15 до 45–50 % в гнездовых и сидеронито-вых. По результатам микрозондового анализа в перидотитах выделяются три суль-фидные ассоциации: 1) троилит + железистый пентландит (Fe5Ni4S8) + халькопирит ± сфалерит; 2) гексагональный пирротин + троилит + пентландит (Fe4,5Ni4,5S8) + халь-копирит ± сфалерит; 3) гексагональный пирротин + никелистый пентландит (Fe4Ni5S8) + халькопирит ± сфалерит.
Оруденение в пироксенитах представлено интерстициальной вкрапленностью (реже отмечаются «каплевидные» выделения) разного размера (до 8 мм), гнездовыми и сидеронитовыми рудами. Количество сульфидов колеблется от 0.5 до 50–60 %.
В общем, отмечается некоторое уменьшение роли пирротина (55–80 % от общей массы сульфидов) при одновременном увеличении роли пентландита (до 35 %) и халькопи-рита (1–2 до 15 %, местами до 45–50 %). По результатам микрозондового анализа в пироксенитах, также как и в перидотитах, выделяются три сульфидные ассоциации: 1) троилит (± гексагональный пирротин) + железистый пентландит (Fe5Ni4S8) + халь-копирит ± кубанит; 2) гексагональный пирротин + пентландит (Fe4.5Ni4.5S8) + халько-пирит; 3) моноклинный пирротин +гексагональный пирротин + никелистый пентлан-дит (Fe4Ni5S8) + халькопирит. Примесные минералы представлены сфалеритом, тал-нахитом, путоранитом, хейкокотом, маккинавитом, виоларитом, валлериитом.
Массивные руды на 15–60 % сложены пирротином, 10–25 % составляет пент-ландит, 5–30 % – халькопирит. Количество пирита варьирует от 5–10 до 35–40 % в зависимости от наличия фенокристаллов. Для них характерна ассоциация моноклин-ный пирротин + никелистый пентландит (Fe4Ni5S8) + халькопирит +пирит ± валлери-ит, сфалерит.
Оруденение в габброноритах представлено интерстициальной, реже – «капле-видной», вкрапленностью до 4 мм (обычно меньше, но местами и до 7–8 мм), как правило, неравномерно рассеянной по породе. Местами отмечаются гнездовое и прожилково-гнездовое оруденение. Количество сульфидов обычно составляет до 2–3 %, участками повышаясь до 6–8 %. Для него характерна ассоциация моноклинный пирротин + пентландит + халькопирит ± пирит, сфалерит, валлериит.
Впервые для Чайского месторождения в сульфидной вкрапленности габброно-рита был обнаружен mss (Fe,Ni,Co)1-xS). Он представлен мелкими вытянутыми ксе-номорфными выделениями в пентландите. Mss содержит ~ 43 мас. % Fe, ~ 19.0–20.0 мас. % Ni, ~ 36 мас. % S. Примесь Со ~ 2.5 мас. %, Cu ~ 0.02 мас. %.
По результатам проведенной работы можно сделать следующие выводы:
1. Каждая интрузивная фаза Чайского массива характеризуется собственной сульфидной ассоциацией, отличающейся от остальных минералогией и химией со-ставляющих ее сульфидных минералов.
2. В оруденении в перидотитах и пироксенитах выделяются три сульфидных ассоциации, границы распространения которых не совпадают с границами распро-странения морфотекстурных типов руд.
3. Оруденение в габброноритах и массивные руды характеризуются ассоциа-цией моноклинный пирротин + никелистый пентландит + пирит, что свидетельствует о повышенных значениях фугитивности серы при их формировании.
4. Широкое развитие структур распада пентландита в пирротине и кубанита в халькопирите указывают на высокотемпературные условия образования сульфид-ных руд Чайского медно-никелевого месторождения.
5. Изменение парагенезисов сульфидных минералов от ранних фаз внедрения к поздним эволюционирует с увеличением медистой (увеличение доли халькопирита) и никелистой (изменение состава пентландита от железистого к никелистому) со-ставляющих.
Работа выполнена в рамках интеграционного проекта № ОН3-2.1.

Литература
Конников Э. Г., Цыганков А. А., Орсоев Д. А. Чайское медно-никелевое место-рождение // Месторождения Забайкалья. Т. 1. Кн. 1. М.: Геоинформмарк, 1995. С. 39–47.
Конников Э. Г., Орсоев Д. А., Цыганков А. А. Модель сульфидного рудообразо-вания в полихронных никеленосных ультрамафит-мафитовых комплексах // Геология рудных месторождений, 1992. Т. 34. № 1. С. 110–118.
Леснов. Ф. П. Геология и петрология Чайского габбро-перидотит-дунитового никеленосного плутона (Северное Прибайкалье). Новосибирск: Наука, 1972. 227 с.
Орсоев Д. А., Цыганков А. А. Минералого-геохимические особенности суль-фидного медно-никелевого оруденения в Чайском ультрабазит-базитовом плутоне (Северное Прибайкалье) // Геолого-генетические модели и локальное прогнозирова-ние эндогенного оруденения в Забайкалье. Новосибирск, 1991. С. 20–31.
Трунева Ф. М и др. Некоторые особенности генезиса сульфидных медно-никелевых руд Чайского месторождения // Контактовые процессы и оруденение в габбро-перидотитовых интрузиях. М.: Наука, 1978. С. 97–107.