Блог

Морозова А. В.
Минералого-петрографические критерии связи гранитов и ассоциированного с ними W-Mo оруденения (на примере Коклановского массива, Зауралье).

МИНЕРАЛОГО-ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ СВЯЗИ ГРАНИТОВ

И АССОЦИИРОВАННОГО С НИМИ W-MO ОРУДЕНЕНИЯ

(НА ПРИМЕРЕ КОКЛАНОВСКОГО МАССИВА, ЗАУРАЛЬЕ)

 А. В. Морозова

Институт геологии и геохимии УрО РАН, Екатеринбург, Россия

Коклановский массив расположен в Зауралье в Улугушском блоковом поднятии, являющемся южным окончанием Камышловского антиклинория. Это один из массивов, становление которых происходило в коллизионную стадию герцинского цикла геологического развития региона [5].

В Улугушском поднятии Зауральского мегаблока наблюдается большое количество интрузивных массивов преимущественно гранитоидного состава. Коллизионный гранитоидный магматизм в поднятии начинается со становления массивов улугушского гранодиорит-гранитного комплекса (315 млн лет). Среднекаменноугольные интрузии поднятия представлены ухановским монцодиорит-гранитным комплексом. В раннепермское время формируются массивы красногвардейского комплекса, сложеные водными коллизионными гранитами (292 млн лет). Позднепермские интрузии представлены лейкократовыми гранитами Коклановского и Лобановского массивов. Позднепермский возраст гранитов Коклановского и Лобановского массивов принят условно, с учетом того, что интрузии гранитов, аналогичные описанным, прорывают массивы красногвардейского комплекса [3]. Эти граниты завершают интрузивный магматизм приуральской части Зауралья.

С гранитами Коклановского массива связано Коклановское вольфрам-молибденовое рудопроявление, в виде прожилковой гидротермальной минерализации. Это – штокверковая система, развитая в виде ореола в приконтактовой зоне; она прослеживается на первые сотни метров от гранитного массива и постепенно затухает.

Весь район, включая выходы гранитных массивов, перекрыт чехлом рыхлых осадков мезокайнозоя преимущественно морского генезиса, мощность которых составляет 125–155 м. Нами граниты массива изучались по керну скважин. Выделены две разновидности: равномернозернистые граниты (главный тип) и гранит-порфиры – жильные.

Преобладают лейкократовые двуполевошпатовые среднезернистые породы с магнетитом. В их составе: плагиоклаз-Аn₁₄, ортоклаз-пертит, кварц, редко биотит, отдельные чешуйки мусковита, магнетит. Акцессорные минералы представлены единичными зернами апатита, циркона, флюорита. Последний всегда присутствует и в кварцевых молибденит- и шеелитсодержащих прожилках рудных штокверковых зон.

Гранит-порфиры сходны по минеральному составу с гранитами главной разновидности, резко различаясь по структуре. Они содержат в порфировых выделениях, средних по размеру, калишпат, кварц, реже плагиоклаз. Нередко в тонкозернистой основной массе кварц-полевошпатового состава кварц образует капельные выделения. Основная масса местами сильно серицитизирована и карбонатизирована. В породе отмечаются отдельные листочки мусковита и магнетит.

Для гранитов Коклановского массива получены современные геохимические данные (табл. 1). Анализы на редкие, в том числе редкоземельные элементы, выполнены методом масс-спектроскопии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS). Распределение редких и редкоземельных элементов в гранитах Коклановского массива сходно с позднеколлизионными гранитами Среднего и Южного Урала – Малышевского и Кременкульского массивов, образованных в условиях гип- и мезоабиссальных фаций глубинности и специализированных на Be-W-Mo-оруденение (рисунок).  

Тренды распределения РЗЭ для гранитов Коклановского массива характеризуются наличием отрицательной Eu аномалии и отрицательным наклоном при La_N/Lu_N= 15. Для гранитов характерна повышенная роль тяжелых лантаноидов (La/Yb от 7.4 до 32.4 – для Коклановского; La/Yb от 20.8 до 35.6 – для Кременкульского и La/Yb от 34.9 до 77.9 – для Малышевского массивов). Граниты Коклановского массива характеризуются Ва/Sr = 3,05–4.85 г/т аналогичным, для редкометальных позднеколлизионных гранитов Кременкульского (Ва/Sr = 2.2 г/т) и Малышевского (Ва/Sr = 0.74–2.67 г/т) массивов.

В гранитах Коклановского массива (главной разновидности граниты) наблюдаются повышенные содержания Мо (46.3 г/т) и высокие содержания Ве (от 12.4 до 22.6 г/т). Дисперсия по Мо в разных пробах Коклановского массива (см. табл. 1) – признак наличия руд. Редкие щелочи в редкометальных гранитах всегда высокие, особенно Rb. Содержание Rb в гранитах Коклановского массива от 211 до 298 г/т.

Для породообразующих минералов из гранитов главной разновидности Коклановского массива определен химический состав. В таблицах 2 и 3 приведены химические составы калиевых полевых шпатов, плагиоклазов, биотитов, мусковитов и коэффиценты кристаллохимических формул.

Ортоклаз-пертит встречается в виде крупных неправильных и округлых зерен размером 4–6 мм. Зерна в шлифе мутноватые, с буроватым оттенком. Ортоклазовая составляющая минерала представлена чисто калиевой разновидностью (см. табл. 2). Формула ортоклаза из гранитов Коклановского массива – (K_1.0Na_0.01)Al_0.96Fe²⁺_0.01Si_3.01O₈.

Плагиоклаз представлен альбитом, который образует крупные зерна таблитчатой формы, по размеру сопоставимые с ортоклазом. Формула альбита гранитов Коклановского массива – (Na_0.86K_0.01Ca_0.01)Al_1.12Fe²⁺_0.01Si_2.94O₈.

Биотит в шлифах встречается очень редко, представлен мелкими чешуйками. Зерна характеризуются высокой магнезиальностью. Формула биотита гранитов Коклановского массива – K_1.04Na_0.02(Mg_1.87Fe²⁺_0.91Al^VI_0.29Ti_0.09)₃(Si_3.14Al^IV_0.86)₄(O, OH)₁₂.

Мусковиты образуют как самостоятельные зерна, представленные мелкими чешуйками, так и зерна, включенные в ортоклазе. Оба типа мусковитов имеют высокое содержание кремнезема (от 3.30 до 3.55 формульных количеств), то есть это фенгиты. Самостоятельные зерна фенгитов не имеют отличий по химическому составу от зерен, включенных в ортоклаз (см. табл. 3). Можно предположить, что образование фенгитов связано с единым процессом мусковитизации лейкократовых гранитов. Формула фенгита гранитов Коклановского массива – (К_1.06Na_0.02)_1.08(Al^VI_1.76Fe²⁺_0.26Mg_0.3)_2.33(Si_3.51Al^IV_0.49)₄O₁₀(OH)₂.

Наличие в породах фенгита в ассоциации с флюоритом указывает на то, что граниты подверглись начальному этапу грейзенизации. Так, фенгиты были выявлены в грейзенизированных двуслюдяных и мусковитовых гранитах массивов кукульбейского комплекса Забайкалья [2]; участки таких гранитов кукульбейского комплекса являются рудовмещающими для кварц-вольфрамитовых жил [1]. Известно, что слюды самих грейзенов представлены мусковитом-фенгитом [4].

Таким образом, можно сформулировать следующие минералого-петрографические критерии связи W-Mo-оруденения с гранитами:

• гип- и мезоабиссальные условия образования гранитов, о чем свидетельствует двуполевошпатовый состав, отсутствие мирмекита, а также первичный высокотемпературный характер калишпата и высокая магнезиальность биотита;
• геохимические особенности: дисперсия по Мо в разных пробах Коклановского массива – признак наличия руд, высокие содержания редких щелочей, особенно Rb, а также особенности распределения редкоземельных элементов в гранитах Коклановского массива, указывающие на их сходство с гранитами Урала, специализированными на W-Mo- и Be-W-Mo-оруденение;
• присутствие в гранитах акцессорного флюорита;
• появление в гранитах мусковит-фенгита, впервые обнаруженного в составе гранитов Коклановского массива. Наличие фенгитов в гранитах – один из признаков их геохимической специализации на вольфрам-молибденовое оруденение грейзенового типа.

Литература 

1. Иванова Г. Ф.Геохимические условия образования вольфрамитовых месторождений. М.: Наука, 1972. 152 с.
2. Козлов В. Д., Свадковская Л. Н., Карпов И. К.Слюды магматитов Забайкалья. Новосибирск: Наука, 1978. 150 с.
3. Малютин Н. Б., Смирнов Е. П., Дегтева М. Н.Геологическое строение складчатого фундамента в Среднем Зауралье. М.: Недра. 1977. 222 с.
4. Петрография и петрология магматических, метаморфических и метасоматических горных пород: Учебник / М. А. Афанасьева, Н. Ю. Бардина, О. А. Богатиков и др. Под ред. В. С. Попова и О. А. Богатикова. М.: Логос, 2001. 768 с.
5. Пумпянский А. М., Горбачев Ю. Н., Тараканов Ф. Ф.Геологическое строение и металлогения Улугушского блокового поднятия Зауральского мегантиклинория // Урал. геол. журнал. 2003. № 3. С. 45–72.

Подпись к рисунку

Распределение РЗЭ для гранитов Коклановского (1), Малышевского (2) и Кременкульского (3) массивов.