О. К. Гречищев¹, Д. Н. Шаповалов²

¹ – Объединенный институт геологии, геофизики и минералогии
СО РАН, г. Новосибирск,

2 – ОАО “Тувинская геолого-разведочная экспедиция”, г. Кызыл^.

 

 

В тесной пространственной ассоциации с редкометальными месторождениями Восточной Тувы, относящимися к формации щелочных кварц-альбит-микроклиновых метасоматитов, находятся проявления и месторождения молибдена. В нагорье Сангилен (юго-восток Тувы), в экзоконтакте Улуг-Танзекского рудоносного массива в скарнах, образованных при внедрении небольших тел габбро-диоритов, наблюдается обильная вкрапленность и гнезда молибденита. В Аксугском районе (северо-восток Тувы) соседствуют Арысканское редкоземельное и Аксугское медно-молибденовое месторождения, локализованные в одной из ветвей зоны Кандатского глубинного разлома. Наиболее тесная связь редкометального и молибденового оруденения установлена в Тербенском месторождении (Восточная Тува). Здесь молибденовая минерализация широко развита как в диоритах и гранодиоритах, вмещающих рудный шток редкометальных метасоматитов, так и непосредственно в теле кварц-альбит-микроклиновых пород, обогащенных танталом, ниобием, редкими землями, цирконием и криолитом.

Тербенское месторождение находится в левом борту ручья Безымянного, правого притока р. Тербен. Площадь месторождения располагается на границе Башхемской депрессии, выполненной интрузивными образованиями диорит-гранодиорит-плагиогранитной, гранитной и сиенит-граносиенит-гранитной формаций, с байкалидами Билинской горст-антиклинали. С юго-запада район месторождения ограничивается Суглугхемской впадиной, выполненной отложениями юрской угленосной формации.

Месторождение контролируется зоной долгоживущего Тербенского разлома субширотно-северо-восточного направления. Породы в зоне разлома претерпели катаклаз, милонитизацию и серию вторичных изменений – пелитизацию, эпидотизацию и гематитизацию. В рельефе дизъюнктивы выражены сбросовыми уступами и в шовных зонах представлены эксплозивными брекчиями. Вдоль северной ветви разлома на границе сархойских лейкократовых порфировидных гранитов, слагающих южное его крыло, и залегающих к северу диоритов и гранодиоритов известного на северо-востоке Тувы позднепалеозойского аксугского комплекса, в раннемезозойское время внедрились сиениты и кварцевые сиениты улугтанзекского комплекса в виде маломощного (50 м) и протяженного (более 500 м) дайкового тела. На его западном замыкании, где он контактирует с биотитовыми гнейсами тесхемской свиты нижнего протерозоя, наблюдается раздув площадью 200×230 м. Раздув представляет собой шток с относительно пологими контактами, падающими в стороны вмещающих пород. Он имеет грубую концентрическую зональность, обусловленную сменой кварцевых сиенитов, слагающих эндоконтактовую зону массива мощностью около 20 м, метасоматически измененными породами кварц-альбит-микроклинового состава – квальмитами. Последние занимают внутреннюю часть штока и несут редкометальное оруденение – цирконий, редкие земли, тантал, ниобий, а также молибден, свинец, цинк и серебро. На современном эрозионном уровне обнажается апикальная часть рудного штока, кровля которого полого погружается в стороны вмещающих пород. Контакты рудоносных квальмитов с кварцевыми сиенитами плавные, постепенные. Таков характер западного и северного контактов, наблюдаемых в естественных обнажениях и горных выработках. Южный контакт – тектонический – по одному из вертикальных швов Тербенской зоны разломов. Здесь, в экзоконтактовой зоне рудоносного массива во вмещающих микроклинизированных диоритах и гранодиоритах наблюдается обильная вкрапленность молибденита.

Рудный массив сложен метасоматическими породами двух петрографических разновидностей: кварц-альбит-микроклиновыми и микроклин-слюдисто-кварцевыми. Первые имеют преобладающее распространение и слагают внутреннюю часть массива. Они представляют собой среднезернистые лейкократовые породы, на 90–95 % состоящие из равномерно-зернистого кварца, альбита, микроклина и небольшого количества роговой обманки, замещенной агрегатом карбоната, пирита и гидроокислов железа.

Микроклин-слюдисто-кварцевые метасоматиты являются эндоконтактовой фацией и образуют маломощную оторочку по границе с вмещающими их кварцевыми сиенитами. Они тяготеют к прикровлевой части массива и относятся к самым поздним образованиям. Их позиция и морфология контролируются пологой экранирующей поверхностью кровли вмещающих пород, а также субпараллельными ей прототектоническими трещинами. Вследствие значительной эродированности купольной части интрузива продукты поздней стадии метасоматического процесса в плане образуют кольцевую зону, повторяющую линию контакта массива с вмещающими породами.

Рудоносные породы характеризуются повышенными содержаниями кремнезема (70–83 %), щелочей при преобладании калия над натрием, двухвалентного железа, летучих – фтора и углекислоты; низкими содержаниями глинозема и рубидия; отсутствием лития. По содержанию щелочей и кремнезема рудоносные метасоматиты Тербена относятся к петрохимической группе щелочного гранита. Коэффициент агпаитности варьирует от 0.85 до 0.90.

Для пород рудоносного массива, в целом, характерно постоянство минерального состава при колебаниях содержаний породообразующих минералов: кварц – 25–38 %, альбит – 20–36 %, микроклин – 20–40 %, слюда, криолит и сидерит – 2–10 %. В метасоматитах эндоконтактовой зоны соотношение содержаний породообразующих минералов нарушается в сторону резкого увеличения доли кварца –до 60 %, криолита – до 12 %, сидерита – до 24 % и слюды – до 10 %.

Основными минералами-носителями редких и редкоземельных элементов в рудных метасоматитах являются циркон (2–3 %), ильменорутил (около 1 %), монацит (менее 0.5 %) и бастнезит (единичные зерна). Сульфиды (до 5 %) представлены пиритом, марказитом, галенитом, сфалеритом, арсенопиритом и молибденитом. Значительно реже в рудах встречаются сульфосоли серебра. Из минералов фтора, кроме криолита, отмечаются флюорит, а также развивающиеся по криолиту вторичные минералы – геарксутит, пахнолит и томсенолит.

Циркон является основным минералом-концентратором циркония, и на его долю приходится значительное количество доля редких земель иттриевой группы. Распределение его неравномерное. Циркон представлен угловатыми выделениями, реже – ограненными дипирамидальными кристаллами размером 0.1-0.3 мм, имеющими зональное строение. Ильменорутил – единственный минерал-носитель ниобия и тантала. Он входит в состав сложных срастаний с ильменитом, лейкоксеном, реже – иксиолитом. Размеры агрегатов не превышают 0.3 мм, а отдельных кристаллов ильменорутила – сотые доли мм. Ильменорутил замещает ильменит и лейкоксен. Иксиолит нарастает на ильменорутил и является наиболее поздним. Монацит образует ксеноморфные зерна размером в десятые доли мм. Пирит – наиболее распространенный из сульфидных минералов. Он образует равномерную вкрапленность изометричных зерен и кубических кристаллов размером до 1 мм. Марказит встречается в виде ромбовидных кристаллов и их сростков размером менее 1 мм. Галенит и сфалерит встречаются в тесном срастании друг с другом, образуя скопления размером до 2 мм, в ассоциации с другими сульфидами и сидеритом. В сфалерите постоянно наблюдается эмульсионная вкрапленность халькопирита.

Микроклин-слюдисто-кварцевые метасоматиты эндоконтактовой фации характеризуются по сравнению с кварц-альбит-микроклиновыми породами внутренней части массива более высокими содержаниями рудных компонентов. Кроме указанной горизонтальной рудно-метасоматической зональности, являющейся отражением вертикальной зональности, на месторождении установлена вертикальная рудная зональность, обусловленная снижением с глубиной содержаний РЗЭ, ниобия и циркония и повышением концентраций свинца, цинка, молибдена и серебра до уровня промышленно значимых.

Эндоконтактовая зона массива – микроклин-слюдисто-кварцевые метасоматиты (скв. 4 глубиной 64 м): среднее содержание Nb₂O₅ – 0.1 %, ZrO₂ – 0.46 %, S TR₂O₃ – 0.19 %, U₃O₈ – 0.003 %, ThO₂ – 0.0025 %, Pb – 0.02 %, Zn – 0.08 %, Mo – 0.010 %, Ag – 10.3 г/т, криолит – 4.6 %. Распределение большинства рудных компонентов по скважине неравномерное. Если для ниобия и циркония с глубиной содержание практически не меняется, то для редких земель наблюдается обогащение ими верхних горизонтов эндоконтактовой зоны рудоносного массива (интервал 0–39 м с содержанием S TR₂O₃ – 0.23 %).

Кварц-альбит-микроклиновые породы внутренней части массива, вскрытые на глубину 55 м, характеризуются несколько иным распределением и соотношением полезных компонентов в вертикальном разрезе. Средние содержания их по скважине составляют: Nb₂O₅ – 0.09 %, ZrO₂ – 0.37 %, S TR₂O₃ – 0.18 %, U₃O₈ – 0.003 %, ThO₂ – 0.007 %, Pb – 0.11 %, Zn – 0.19 %, Mo – 0.024 %, Ag – 37.7 г/т. Здесь, как и в эндоконтактовой зоне, наблюдается обогащение верхних горизонтов массива цирконием (интервал 0–35 м, среднее содержание ZrO₂ – 0.46 %) и редкими землями (интервал 0–21 м, среднее содержание S TR₂O₃ – 0.23 %). Более же глубокие горизонты характеризуются повышенными концентрациями молибдена (интервал 19–51 м с содержанием 0.036 %), свинца (интервал 41–51 м с содержанием 0.2 %), цинка (41–49 м с содержанием 0.3 %) и серебра (35–52 м со средним содержанием 104 г/т). Серебряное оруденение тяготеет к подошве молибденовой залежи. Характерной особенностью кварц-альбит-микроклиновых метасоматитов внутренней части массива является отсутствие криолита.

Метасоматический процесс, приведший к образованию редкометальных кварц-альбит-микроклиновых пород, протекал в несколько стадий. На ранней стадии – альбитизации, охватившей практически весь шток кварцевых сиенитов, происходило образование лейстового альбита по микроклину, отложение циркона, тесно связанного с лейстовым альбитом, замещение ильменита и лейкоксена ильменорутилом. В стадию окварцевания, охватившую апикальную часть массива, альбит и микроклин замещались кварцем с образованием коррозионных структур. Мусковит также развивается по альбиту и кварцу и его чешуйки проникают в зерна кварца. Происходит нарастание иксиолита на ильменорутил. На заключительном этапе окварцевания по сети тонких трещин отлагался кварц в ассоциации с сульфидами. Завершился метасоматический процесс отложением криолита и сидерита. Постмагматические растворы были обогащены редкометальными элементами и привносили их из глубины, а свинец, цинк, молибден и серебро – выносились из вмещающих гранодиоритов, обогащенных этими элементами.

Специфической чертой Тербенского месторождения является отсутствие ранних, по положению в стандартном метасоматическом процессе, разновидностей рудоносных метасоматитов со щелочными темноцветными минералами – они замещены более поздними ассоциациями, а также квальмитов с литиевыми слюдами. При близости ниобий-танталового (10–13) и торий-уранового (2–3) отношений рудоносные метасоматиты Тербенского месторождения характеризуются более высокими значениями отношений циркония к гафнию (51–55) и калия к рубидию (104–114). Увеличение содержаний рубидия и уменьшение калий-рубидиевого отношения от вмещающих интрузивных пород месторождения к рудоносным метасоматитам соответствуют общеизвестным закономерностям, однако рудоносные породы Тербена по этим параметрам существенно отличаются от известных редкометальных метасоматитов, генетически связанных с субщелочными, щелочными и кислыми гранитоидами.

Основная ценность Тербенского месторождения заключена в цирконе, содержащем значительную долю редких земель иттриевой группы. Тантал и ниобий, заключенные в ильменорутиле, из-за низких содержаний и сложной технологии их извлечения не имеют практического значения. Наличие повышенных и высоких концентраций свинца, цинка, молибдена и серебра позволяет их рассматривать как попутные компоненты.

В систематике редкометальных метасоматитов месторождение относится к формационному типу плутоногенных щелочных кварц-альбит-микроклиновых метасоматитов с вертикальной зональностью. По минеральному составу руды Тербенского месторождения близки к рудам месторождений редкоземельно-полиметаллической формации. Несомненно, Тербенское месторождение представляет собой новый для Тувы и еще не изученный тип комплексных редкометальных месторождений с необычной парагенетической ассоциацией основных и попутных компонентов.