В. В. Драничникова, В. А. Симонов, И. В. Гаськов

Институт геологии ОИГГМ СО РАН, г. Новосибирск
simonov@uiggm.nsc.ru

 

 

Колчеданно-полиметаллическое месторождение Юбилейное находится в северо-западной части Рудного Алтая в Золотушинском рудном районе и локализуется среди верхнедевонских вулканогенно-осадочных отложений [2]. Оруденение представлено стратифицированными рудными телами, образующими совместно с комплексом гидротермально измененных пород единую рудную зону. Непосредственно рудовмещающими породами являются хлоритовые, кварц-серицит-хлоритовые и кварц-серицитовые метасоматиты.

По текстурным признакам среди руд преобладают гнездово-прожилково-вкрапленные разновидности, в меньшей степени развиты массивные и полосчатые образования. Основные минералы руд – сфалерит, пирит, галенит и халькопирит; второстепенные – блеклая руда, борнит, халькозин, ковеллин, магнетит, гематит, мельниковит и единичные выделения марказита. Распределение главных рудных минералов в пространстве рудной зоны в целом и в отдельных рудных телах неравномерное. По минеральному составу выделяются колчеданно-полиметаллические, полиметаллические, медно-колчеданные и колчеданные типы руд. Отмечается зональное распределение типов руд в разрезе рудной зоны, выраженное в преимущественном развитии колчеданных и медно-колчеданных руд в нижних ее частях, а полиметаллических и барит-полиметаллических – в верхних.

Физико-химические условия гидротермальных систем на колчеданном месторождении Юбилейное были изучены в результате анализа флюидных включений. Включения исследовались с помощью методов термометрии и криометрии [1, 3] в термокамерах и криокамерах оригинальных конструкций [4] в Институте геологии ОИГГМ СО РАН, г. Новосибирск.

Флюидные включения были обнаружены в сфалерите, кальците (образец Ю1238–576) и в кварце (Ю1135–777) из сульфидных руд. Изучены также вторичные флюидные включения во вкрапленниках магматогенного кварца из порфиров месторождения [8]. Ранее с помощью флюидных включений были получены определенные температурные характеристики рудообразующих гидротермальных систем [2]. Имеющиеся данные позволяют достаточно обоснованно и всесторонне рассмотреть физико-химические условия гидротермальных систем, действовавших на колчеданном месторождении Юбилейное.

В сфалерите выделяются два типа включений. Мелкие (3–5 мкм) явно вторичные включения приурочены строго к трещинкам. Основное внимание было уделено более крупным (до 30–40 мкм), скорее всего, мнимо-вторичным, включениям, не имеющим явных связей с залеченными трещинами. Они часто обладают объемными трубчатыми формами с прямолинейными границами. Включения двухфазовые: небольшой газовый пузырек располагается в темной жидкости. Криометрические исследования показали, что включения замерзают при -35 – -45 ° С. Температуры эвтектик образуют интервал -27.5 – -33 ° С, что свидетельствует о присутствии в системе кроме NaCl еще и MgCl₂. Судя по температурам плавления последних кристалликов (от -1.9 до -3.3° С), в растворах включений преобладают невысокие концентрации солей 2.9–5.2 мас. % (NaCl эквивалент). Эксперименты в термокамере показали узкий интервал температур гомогенизации – 112–140 ° С.

В кварце вторичные включения (3–10 мкм) располагаются по взаимно пересекающимся системам залеченных трещинок. Формы включений, в основном, неправильные, иногда угловатые с элементами огранки. Большинство включений двухфазовые (газовый пузырек + светлая жидкость), но с ними ассоциируют и однофазовые. Содержимое включений замерзает при -30 – -40 ° С. Температуры эвтектики близки к –29 ° С, т. е. наиболее вероятна система NaCl+MgCl₂+Н₂О. Согласно значениям температур плавления последних кристалликов (от -1.9 до -4.1° С), в растворах включений содержится 2.8–6.5 мас. % солей. Температуры гомогенизации (120–140 ° С) близки к данным по включениям в сфалерите.

В карбонате вторичные и, возможно, мнимо-вторичные флюидные включения (3–30 мкм) располагаются полосами, прямолинейными зонами, приуроченными к трещинкам спайности. Формы включений округлые, часто наблюдается правильная ромбовидная огранка. Включения двухфазовые: в светлой жидкости располагается круглый газовый пузырек, занимающий 20–30 % от всего объема включений. Они замерзают при температурах -36 – -40 ° С. Температуры эвтектик соответствуют -20 – -24 ° С, т. е. в растворах включений, кроме NaCl, присутствует KCl. Эксперименты показали два основных интервала температур плавления последних кристалликов (-0.9 – -2.6 и -3.0 – -5.3 ° С) и, соответственно, выделяются две группы включений с соленостью 1.4–4 и 4.7–8 мас.%. Две группы включений выделяются также и по температурам гомогенизации: 105–150 и 158–198° С. Единичные данные имеются о более высоких значениях температур – до 262° С (рис. 1).

Анализ полученных результатов показал, что флюидные включения в сфалерите и в кварце обладают одинаковым солевым составом – NaCl с примесью MgCl₂. Совпадают они также по содержанию солей и по температурным характеристикам, располагаясь в низкотемпературном поле включений в карбонате, для которых характерны наиболее широкие диапазоны значений температур и солености (рис. 2). Относительно высокотемпературная группа включений в карбонате перекрывает поле данных по включениям в барите из современных гидротермальных построек в бассейне Манус (рис. 2). В отличие от растворов во включениях в сфалерите и в кварце, включения в карбонате имеют другой состав и содержат NaCl с примесью KCl.

На всех диаграммах отчетливо видно существенное отличие данных по флюидным включениям во вкрапленниках кварца из порфиров от характеристик включений в минералах из рудных образцов. Особенно это проявляется по содержанию солей. Если для включений из рудных образцов характерна невысокая (близкая к данным по морской воде) соленость, то включения из порфиров содержат в несколько раз больше солевых компонентов. Подобная особенность установлена

ранее и для современных гидротермальных систем на дне океанических бассейнов. В частности, в районе трансформного разлома 15° 20¢ (Центральная Атлантика) концентрации солей во включениях в минералах из безрудных магматических пород достигают 18 и более мас.% [7], в то время как флюидные включения в минералах из сульфидных руд гидротермального поля Логачев содержат растворы, близкие по солености к морской воде [6].

Проведенные ранее исследования [2] позволили установить температуры гомогенизации флюидных включений в зернах кварца и сфалерита. Было выделено два типа включений. Первый тип представлен удлиненными плоскими двухфазовыми включениями, где объем газового пузырька не превышает 10–15 %. Как правило, эти включения встречаются группами, реже индивидуально. Температуры гомогенизации составляют 90–150 ° С, редко 200 ° С. К этому типу можно отнести большинство описанных выше включений в сфалерите, кварце и карбонате из рудных образцов. Второй тип – это, преимущественно, одиночные флюидные включения, приуроченные чаще к центральным частям зерен кварца, редко – сфалерита. Объем газа вакуоли составляет не менее 30–40 %. Температуры гомогенизации этих включений изменяются от 275 до 310 ° С. К сожалению, включения этого типа авторам не удалось повторно найти и исследовать с помощью метода криометрии, поэтому для них есть только температурные характеристики.

В целом, проведенные исследования флюидных включений показали сложную картину гидротермальных систем, участвовавших в формировании колчеданного месторождения Юбилейное (Рудный Алтай). Установлен широкий температурный диапазон минералообразующих процессов (от 310 до 110 ° С), в которых принимали участие различные по составу растворы: в одних случаях преобладает NaCl с добавкой KCl, а в других – наряду с NaCl присутствует MgCl₂. Важной особенностью растворов включений в минералах из рудных образцов является их невысокая соленость, в отличие от флюидных включений в кварце из порфиров, для которых характерны повышенные концентрации солей (до 12.5 мас. %).

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проекты №№ 05-05-64341, 04-05-64399), НШ-1573.2003.5 и интеграционного проекта совместных исследований УрО РАН – СО РАН.

 

Литература