Блог

Определение генезиса крупных месторождений Fe и Ti, составляющих основу горнодобывающей и перерабатывающей промышленности Урала, является важной фундаментальной и прикладной задачей. На основе новых данных по геохимии пород и руд, полученных методом ISP-MS, данным по составам всех главных породо- и рудообразующих минералов, изотопным, новым геологическим и петрологическим данным предполагается разработать идею о связи всех наиболее крупных титаномагнетитовых, ильменитовых и скарново-магнетитовых месторождений Урала с рифтогенными структурами и магматизмом соответствующего типа. Это позволит существенно продвинуться вперед в понимании генезиса и условий формирования таких месторождений.

Объектами исследования являются магматизм и сопряженное с ним Fe -Ti оруденение двух главных рудоносных рифтогенных структур Южного Урала, геодинамическая природа которых представляется наиболее ясной: среднерифейской Кувашско-Машакской и раннекаменноугольной Магнитогорской. Магматические породы этих структур (габброиды и гранитоиды) обладают рядом общих петрологических, геохимических и других особенностей, свойственных рифтогенным образованиям. Главные из них следующие: наличие общей ярко выраженной положительной геохимической специализации магматических пород на титан и железо, а также повышенные содержания в породах высокозарядных редких элементов (Nb, Ta, Zr, Hf, Y и др.) и тяжелых РЗЭ индикаторных для внутриплитного (плюмового) магматизма, принадлежность серий пород к вулкано-плутоническому типу и контрастный (габбро-гранитный) характер дифференциации; повышенная щелочность (при преобладании натрия) рудоносных пород, связь магматогенных месторождений железа и титана с крупными расслоенными массивами габбро-гранитоидного состава, с локализацией кумулятивного и позднемагматического сегрегационного титаномагнетит-ильменитового оруденения в габброидах, а скарново-магнетитового оруденения в экзоконтактах таких массивов с карбонатными и вулканогенно-осадочными породами. Вместе с тем, геологическая история этих рифтогенных структур различна. Кувашско-Машакская структура заложена на древней деформированной континентальной коре окраины Восточно-Европейского палеоконтинента (западный склон Урала), тогда как Магнитогорская сформирована на островодужном палеозойском основании в процессе закрытия уральской океанической структуры (восточный склон Урала). Соответственно, в сравниваемых рифтогенных структурах меняются Р–Т параметры становления пород на магматической и постмагматической стадиях, флюидный и окислительно-восстановительный режимы. Это оказывает существенное влияние на масштабы проявления магматического титаномагнетит-ильменитового, а также контактово-метасоматического скарново-магнетитового оруденения. В Кувашско-Машакской структуре развито очень крупное (с прогнозными запасами до 6 млрд т) кумулятивное (Копанский, Маткальский и Медведевский массивы) и позднемагматическое сегрегационное (Кусинское месторождение) ильменитовое и титаномагнетитовое оруденение, а скарново-магнетитовое имеет резко подчиненное значение, тогда как в Магнитогорской в ассоциации с более водонасыщенными и хлороносными габбро-гранитными массивами [Холоднов, Бушляков, 2002] развито крупное промышленное скарново-магнетитовое оруденение, при значительно меньшем значении титаномагнетитового. Активная гидротермальная деятельность на позднемагматической и постмагматической стадиях эволюции пород Магнитогорского рифта, по-видимому, обусловлена его надсубдукционным положением, когда процессы дегидратации в субдуцируемом слэбе и гидратированный мантийный клин могли служить дополнительными важными источниками воды и хлора. Выявлена тесная связь масштабов и минерального состава среднерифейских месторождений Кувашско-Машакского рифта с фациальными условиями формирования вмещающих магматических пород различных фаций глубинности (Ферштатер и др., 2001).

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (гранты 05-05-64079 и 04-05-96052-р2004 Урал-а, гранта НШ85.2003.5., ОНЗ (проект 7)).