Исследования выполнены на основе данных производственной практики 2005 г. В работе использовались результаты эксплуатационной разведки месторождения, результаты изучения руд сотрудниками ИМин УрО РАН Е. В. Белогуб и К.А. Новоселовым, а также личные наблюдения и результаты макроскопического, оптического, валового рентгенофазового анализа. Цель работы – изучение рудоносных метасоматитов Ильинского рудного поля для выявления региональной и локальной метасоматической зональности и связи ее с оруденением.

Работы выполнены при поддержке РФФИ (проект 04-05-96014-р2004урал_а) и Башкирской золотодобывающей компании.

Ильинское рудное поле расположено в зоне крупного Тунгатаровского разлома – структурного шва СВ простирания, являющегося границей Ирендыкской и Учалинско-Александринской структурно-формационных зон в северной части Магнитогорского мегасинклинория на Южном Урале [3]. Находится в пределах одноименной синклинальной структуры СВ простирания. В строении зоны разлома участвуют сильно дислоцированные вулканогенные и осадочные породы живетского возраста (D₂gv₂ul₂). Они контактируют на западе с верхнеэйфельскими вулканогенными комплексами ирендыкской свиты, относящимися к андезито-базальтовой формации, на востоке – в основном с осадочными отложениями позднедевонского возраста [6].

В пределах Ильинского рудного поля известны месторождения Муртыкты (Промежуточная, Восточная и Западная зоны) и Ик-Давлят, а также ряд золоторудных проявлений в северной части поля. Месторождения Ик-Давлят и Муртыкты – Промежуточная зона отрабатываются карьерами, Восточная зона находятся на консервации, Западная зона готовится к отработке.

Карьер Промежуточной зоны месторождения Муртыкты вскрывает аповулканогенные породы, отнесенные ко второй толще улутауской свиты (D₂gv₂ul₂) [6]. Породы преобразованы процессами регионального метаморфизма низких ступеней и метасоматоза березитовой формации [4]. Промежуточная зона месторождения Муртыкты локализована в зоне сложной складчатости и интенсивного рассланцевания [6]. Сланцеватость различной степени интенсивности охватывает все породы. Структура месторождения, в целом, имеет северо-западное, север-северо-западное простирание.

Восточная Зона и месторождение Ик-Давлят локализованы среди вулканогенно-осадочных пород карамалыташской свиты D₂ef-zv в непосредственной близости к Шартымскому разлому [3]. Здесь также наблюдается сланцеватость различной степени интенсивности. Структура месторождения Ик-Давлят представляет собой вытянутую в север-северо-восточном направлении крутопадающую моноклиналь, осложненную малоамплитудными складками, проявленными в осадочной части разреза, а также маломощными минерализованными зонами, падающими под углами 35–70° на северо-запад или на юго-восток.

В строении всех перечисленных месторождений принимают участие кремнистые пелитолиты, вулканомиктовые песчаники и вулканиты основного и среднего (?) состава, значительно преобразованные процессами серицитизации, карбонатизации, хлоритизации, пиритизациии и окварцевания. Взаимоотношения между метасоматическими породами сложные, характеризуются постепенными границами. Наложенный жильный комплекс представлен кварц-сульфидными ячеистыми кварцевыми и карбонат-кварцевыми жилами и прожилками от субмикроскопических до 50 см мощности.

Метабазальты и серицит-кварц-хлоритовые метасоматиты картируются в северной части дна карьера Промежуточной зоны в виде субмеридионально вытянутой полосы. Макроскопически породы черно-зеленого цвета. Микроскопически порода сланцеватая, такситовая с микрогранолепидобластовой структурой, нередко наблюдаются реликты мендалекаменной текстуры, реже – интерсертальной структуры. Метасоматоз проявлен в развитии агрегатов кварца, серицита, хлорита, в меньшей степени кальцита, эпидота и пирита. Характерны лучистые сростки игольчатого рутила, землистый лейкоксен и удлиненные кристаллы апатита. Пиритовая вкрапленность распределена неравномерно. Количество пирита может достигать 20 % и более. Размер пиритовых вкрапленников около 1 мм, в массе мельче, к прожилкам и трещинам приурочены более крупные индивиды.

Кварц-серицитовые сланцы отчетливо прослеживаются в северной стенке и юго-восточном борту карьера Промежуточной рудной зоны. Контакты с другими породами постепенные. Макроскопически породы плитчатые, реже – сланцеватые. Характеризуются светло-серым, желтовато-серым, участками рыжим цветом. В составе преобладает кварц с резко подчиненным количеством серицита и хлорита. Порода пиритизирована, есть реликты от выщелоченных железистых (?) карбонатов.

Кварц-хлорит-серицитовый метасоматит по обломочному субстрату смешанного состава обнаруживается на всех месторождениях Ильинского рудного поля. Макроскопически порода серая, зеленовато-серая, голубовато-серая. Текстура массивная, сланцеватая. Отмечается «узловатая» текстура, обусловленная распределением измененных обломков размером от 2 мм до 7 см. Структура неравномернозернистая, микротекстура такситовая. Цементирующая масса имеет кварц- хлорит-серицитовый состав. Обломки представлены измененным (окварцованным и хлоритизированным) вулканогенно-обломочным материалом, реже – силицитами. Наблюдается слабая ориентировка обломков. Отдельные обломки имеют угловатые или сглаженные очертания, иногда разлинзованы. Порода метасоматически изменена, пиритизирована.

Кремнистые пелитолиты картируются на Промежуточной Зоне и Ик-Давляте. Макроскопически порода зеленовато-серая, среднезернистая, сланцеватая. Микроскопически – микрогранобластовая, гранобластовая, микролепидогранобластовая, мозаичная. Текстура сланцеватая, полосчатая. Из минералов определены кварц, хлорит, серицит, незначительное количество пирита, гетит и ярозит, образованные при окислении пирита и карбоната, акцессорный апатит.

Хлоритовые сланцы, образованные предположительно по туфоалевролитам, также прослеживаются на всех месторождениях. Породы темные, зеленовато-серые с коричневатым оттенком, достаточно плотные, сланцеватые. По составу серицит-хлоритовые, структура мелкозернистая, сланцеватая. По сланцеватости породы образуются зеркала скольжения, выполненные лепидобластовым хлоритом.

Хлорит-карбонат-кварц-серицитовый метасоматит или березит обнаруживается в Восточной зоне и на месторождении Ик-Давлят. Макроскопически порода светлая, зеленовато-серая, массивная, пятнистая, плотная, иногда с прожилково-вкрапленным или пятнистым распределением минеральных агрегатов кварц-сульфидного состава. Текстура сланцеватая, такситовая, нередко наблюдается реликтовая миндалекаменная. Микроскопически порода в основном микрогетеробластовая, размер зерен достигает 0.2 мм. Миндалины заполнены зональным агрегатом хлорита, серицита и пирита (апикальная часть), карбоната, кварца (центральная часть). Наблюдаются реликты интерсертальной-офитовой структуры. Метасоматоз проявлен в развитии агрегатов кварца, серицита, хлорита, кальцита, метакристаллов доломита и пирита. Микроскопически обнаружены сростки игольчатого рутила и землистый лейкоксен, удлиненные кристаллы апатита и выделения турмалина сине-зеленого цвета.

Реликты структуры первичной породы распознаются с трудом. Из первичных минералов можно идентифицировать плагиоклаз, амфибол, кварц. Плагиоклаз, занимающий до 60–70 % породы, наблюдается в виде лейст и призмочек, замещенных серицитом. Реликты кристаллов пироксена и амфибола, замещенные хлоритом, можно увидеть единичных шлифах. Кристаллическая огранка, газово-жидкие включения по зонам роста и наблюдаемые каймы регенерации в редких зернах кварца, говорят об их первичном происхождении. Разновидности березитов, содержащие первичный кварц, распространены относительно меньше, чем безкварцевые. Значительное количество кварца указывает на средний или даже кислый состав первичной породы, возможно андезидацит. Процессы окисления метасоматитов приводили к разложению карбонатов, псевдоморфному замещению пирита гематитом и гетитом, образованию ярозита, гидратации хлорита и серицита, развитию окси-гидроксидных минералов железа и марганца.

В целом проявления Ильинского рудного поля относят к беризитовой формации [4]. Собственно березит – это метасоматическая порода состава кварц + серицит + анкерит + пирит, она относится к породам внутренних зон метасоматических колонок [2]. Такие породы наблюдаются в Восточной рудной зоне и на месторождении Ик-Давлят. В Промежуточной зоне таких пород нет, здесь распространены в большей степени бескарбонатные серицит-кварц-хлоритовые и кварц-хлорит-серицитовые метасоматиты внешней и промежуточной зон метасоматических колонок. Породами внутренней зоны являются кварц-серицитовые метасоматиты.

Метасоматические процессы, связанные с действием гидротермальных растворов на вмещающие породы, привели к химическому изменению пород. Во внешних зонах метасоматических колонок (рис. 1а) фиксируется вынос Ca, Мg и Al, в промежуточной и внутренней зонах наблюдается незначительное их накопление. Причем в Промежуточной зоне наблюдается накопление Мg, а на Восточной зоне и на Ик-Давляте (рис 1в и 1б) вынос Ca и Мg. Характерен вынос Na, основной объем которого приходится на внешнюю зону. В промежуточной и внутренней зонах наблюдается частичный вынос SiO₂ и накопление Al и К за счет развития серицита, и Fe – за счет рассеянного пирита. Наиболее богаты железом породы промежуточной метасоматической зоны, во внешней зоне наблюдается его частичный вынос. Для Mn характерен привнос, который увеличивается в сторону внутренней зоны. Различия в метасоматических породах Промежуточной зоны с Восточной зоной и месторождением Ик-Давлят, возможно, связаны с близостью последних к Шартымскому разлому.

Наиболее подверженными метасоматозу оказались лавы, лавокластиты и субвулканические тела предположительно андезидацитового состава, где наблюдается максимальная концентрация элементов рудной ассоциации (рис. 1г).

Генетическая природа метасоматических процессов до сих пор не вполне ясна. По взаимоотношениям пород и минеральных агрегатов можно предположить, что березитизации предшествовал хлоритовый и кварц-серицитовый метасоматоз, с которым связано начальное обогащенние сульфидами и благородными металлами, как это характерно для колчеданных месторождений. С. Е. Знаменский по комплексу геологических признаков также выделял «колчеданный» этап формирования месторождений этого района [3]. Затем породы подверглись действию кислых гидротермальных растворов, которые могли свободно просачиваться по зонам трещиноватости и рассланцевания, выщелачивая и переотлагая компоненты, в том числе рудное золото, и образуя березиты.

Таким образом, породы Ильинского рудного поля испытали два этапа метасоматоза, первый из которых характеризуется развитием серицит-кварцевых и хлоритовых ассоциаций, бедных карбонатом. Во время второго этапа, связанного с тектонической активностью, были сформированы бикарбонатные березиты. Рудные метасоматиты по минеральному (кварц + серицит + анкерит + пирит) и поведению химических элементов (вынос Na, Fe, Мg, значительный привнос К и Mn и высокая подвижность Al) принадлежат к березит – лиственитовой формации.

 

 

1.      Белогуб Е. В., Новоселов К. А., Котляров В. А., Фадина И. Б. Отчет по теме «Минералогия руд золото-полиметалического месторождения Ик-Давлят (Южный урал)». Миасс, 2005ф.

2.      Жариков В. А., Русинов В. Л. и др. Метасоматизм и метасоматические породы. М.: Научный мир, 1998. 492 с.

3.      Знаменский С. Е. Структура и закономерности размещения золото-полиметалического орудинения Ильинского рудного поля. Уфа: БНЦ УрО РАН, 1992. 80 с.

4.      Сазонов В. Н., Мурзин В. В. Взаимоотношение полиметалличесих, колчеданно-полиметаллических и колчеданных месторождений на Урале // Доклады РАН, 1995. Т. 342. № 3. С. 365–367.

5.      Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых / А. П.Соловов, А. Я. Архипов, В. А. Бугров и др. М.: Недра, 1990. 335 с.

6.      Трахтман В. П. Детальная разведка окисленных золотосодержащих руд Восточной зоны месторождения Муртыкты (отчет Тематической и Муртыктинской партий о результатах работ за 1986–1993 г.). Уфа, 1993ф.

 

Рис 1. Баланс вещества в породах метасоматических колонок месторождений: a – Промежуточной Зоны, б – Восточной Зоны, в – Ик-Давлят. Метасоматические зоны: I – хлоритовая, II – хлорит-кварц-серицитовая, III – кварц-серицит-карбонатная (березит).

Рис. 2. Содержания элементов рудной ассоциации в метасоматитах, нормированные по кларкам в офиолитовых базальтах [5]: 1 – офиолитовый базальт; 2 – кварц-серицит- хлоритовый метасоматит (Промежуточная зона); 3 – кварц-серицитовый метасоматит (Промежуточная зона); 4 – березит месторождения Ик-Давлят; 5 – березит Восточной рудной зоны. Данные ICP-MS (ОАО «Уральский электрохимический комбинат», прибор Elan 6000, метод – масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, аналитик Д. В. Пирогов).