Блог

Бородина Е. В.
Состав родоначального расплава расслоенного массива как возможный критерий его рудоносности (на примере массива Маскокс (Канада))

Среди перидотит-габбровых ассоциаций, нередко встречающихся во всех геодинамических обстановках, особую роль играют расслоенные перидотит-габбровые массивы, многие из которых несут признаки Ni-Cu-Pt оруденения. Именно с такими массивами связаны крупные и уникальные месторождения металлов этой группы, одним из которых является месторождение массива Маскокс (Канада), характеризующееся высокими содержаниями Pd, Pt, Au, Cu, Ni. Актуальной задачей является разработка новых критериев прогнозирования рудных месторождений. Наиболее перспективным направлением такой работы является математическое моделирование, с успехом применимое даже на предварительном этапе изучения массива. Высокое содержание рудных компонентов в родоначальном расплаве расслоенного массива является необходимым условием для формирования рудного месторождения, а потому может быть использовано в качестве дополнительного критерия рудоносности массива. Массив Маскокс является частью позднепротерозойской (1270 млн.лет) континентальной рифтовой магматической системы [Francis, 1994; Borodina, 2003; Бородина, 2004]. Петрохимические особенности пород массива согласуются с фракционной кристаллизацией по программе КОМАГМАТ 3.5 [Ariskin et al., 1993] родоначального расплава пикритового состава (30 вес. % MgO, 8.5 вес.% FeO, Mg#=86.3, 1600 ppm NiO). Этот состав близок к составу наиболее магнезиальных пород краевой фации (29.2–31.0 вес. % MgO, 11.1–11.3 вес. % FeO, Mg#=82.2–83.0, 1560–1714 ppm NiO). Моделирование проводилось в режиме формирования расслоенного массива при давлении 1–2 кбар, содержании воды в расплаве 0,5 вес. %, буфере QFM. Полученные модельные кумуляты образуют тренд составов (42.2–4.4 вес. % Mg, Mg# =92.1–38.7), совпадающий на диаграммах MgO – элемент с трендом составов пород расслоенной серии (44.0–1.9 вес. % MgO, Mg# =86.9–27.5). Согласно моделированию, в процессе формирования расслоенного интрузива наблюдается кристаллизационная последовательность: Ol (T – 1542oC; Fo – 95,6), Cpx (T – 1185oC; En47.2 Fs6.8 Wo46.1 (Al2O3)2.2), Pl (T – 1172oC; An – 86.5), Opx (T – 1168oC; En 77.5 Fs 14.8 Wo 7.7 Al2O3 0.9), соответствующая основной последовательности кристаллизации в массиве. Составы минералов, полученные в результате моделирования, варьируют в пределах: оливин – Fo 95.6-83.2; плагиоклаз – An86.5-79.5; клинопироксен – En47.2-38.9 Fs15.9-6.8 Wo46.1-45.2 (Al2O3)2.9-2.2; ортопироксен – En77.5-66.8 Fs25.3-14.8 Wo7.8-7.7 (Al2O3)1.0-0.9, и соответствуют составам минералов из пород расслоенной серии массива: оливин Fo89.5-62.9, клинопироксен En63.4-41.9 Fs23.3-7.5 Wo44.3-19.9 (Al2O3)3.4-1.6, Mg# =88.2–65.1, ортопироксен En83.2-52.9 Fs44.4-12.9 Wo9.6-2.1 (Al2O3) 1.8-0.5, Mg# =87.2–54.8% [Francis, 1994]. Сходство результатов, полученных при моделировании с параметрами природной системы свидетельствует о правильном выборе условий моделирования и близости модельного состава родоначального расплава массива реальному. Высокое содержание рудных компонентов в родоначальном расплаве обеспечивает обогащение этими элементами пород массива (до 1650 ppm NiO в перидотитах; до 3200 ppm NiO в оливине; до 2100 ppm NiO в пикритах краевой фации, расчетное значение 2500 ppm NiO) и является предпосылкой для их концентрации и формирования рудного месторождения. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 04-05-64439).

Литература

1. Бородина Е. В. Расслоенные массивы как индикаторы состава верхней мантии и условий мантийного магмообразования (на примере массивов Центральный (Монголия), Мажалыкский (Тыва) и Маскокс (Канада) // Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата геолого-минералогических наук. Новосибирск, 2004.

2. Ariskin A. A., Frenkel M.Ya., Barmina G. S., Nielsen R. L. COMAGMAT: a Fortran program to model magma differentiation processer // Computers and Geosciences, 1993. V.19. P. 1155–1170.

3. Borodina E.V. Parental magma composition and petrological modeling of the Muskox intrusion formation (Canada) // Abstract to the EGS – AGU – EUG Joint Assembly. Geophysical Research Abstracts, 2003. V.5. 00519.

4. Francis D. Chemical interaction between picritic magmas and upper crust along the margins of the Muskox intrusion, Northwest territories, Canada // Geological Survey of Canada, 1994. V. 92–12. P. 1–94.