На правах рукописи
флюидный режим формирования вулканогенных Палеогидротермальных систем аркаимской площади (Магнитогорская металлогеническая зона, южный урал)
Специальность 25.00.11 – геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата геолого-минералогических наук
Екатеринбург – 2008
Работа выполнена в Институте минералогии УрО РАН.
Научный руководитель:
доктор геолого-минералогических наук, профессор
(Институт минералогии УрО РАН, г. Миасс)
Официальные оппоненты:
доктор геолого-минералогических наук (Институт геологии и геохимии УрО РАН, г. Екатеринбург)
кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры геологии (Уральский государственный горный университет, г. Екатеринбург)
Ведущая организация:
Управление по недропользованию по Челябинской области, г. Челябинск
Защита диссертации состоится «8» октября 2008 г. в 14.00 на заседании Диссертационного совета № Д004.021.02 при Институте геологии и геохимии им. акад. А. Н. Заварицкого УрО РАН г. Екатеринбург, пер. Почтовый, 7.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института геологии и геохимии им. акад. УрО РАН.
Автореферат разослан « 5 » сентября 2008 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат геолого-минералогических наук | И. С. Чащухин |
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследований. Проблемы рудоносности палеовулканических структур складчатых поясов важны в связи с их высокой продуктивностью на руды цветных, черных и благородных металлов.
К числу важнейших проблем учения о рудных месторождениях относятся вопросы, касающиеся условий формирования рудообразующих гидротермальных флюидов, их источников и условий переноса ими металлов. Выяснение состава и природы минералообразующих флюидов имеет не только фундаментальное значение, но и важно для понимания рудообразующих процессов и часто прямо связано с выбором стратегии геолого-разведочных работ.
В связи с интенсивной разработкой и истощением известных месторождений золота и полиметаллов на Южном Урале возникла необходимость исследования новых перспективных площадей на эти виды полезных ископаемых. В последние годы в девонских и каменноугольных вулканических породах Аркаимской площади (Магнитогорская металлогеническая зона, Южный Урал) обнаружена золоторудная сульфидно-кварцевая и барит-полиметаллическая минерализация, аналогичная наблюдаемым на других объектах гидротермального происхождения на Южном Урале. При изучении таких объектов, связанных с гидротермальными системами, большое значение имеют термобарогеохимические исследования, позволяющие определить условия рудообразования на различных уровнях вулканических комплексов и сопоставить их с установленными ранее для других формационных типов.
На Южном Урале до сих пор недостаточное внимание было уделено изучению палеозойских гидротермальных систем, приуроченных к андезибазальтовым и трахириолит-трахибазальтовым вулканическим комплексам Магнитогорской металлогенической зоны. Исследование физико-химических особенностей – температурного режима и солевого состава – этих палеогидротермальных систем ранее не проводилось. Вместе с тем, с вулканогенными комплексами связана золоторудная и золото-полиметаллическая минерализация, которая может иметь практическое значение [Белгородский, 1998; Михайлов и др., 2003; Зайков, 1995; Голованов, 1999ф; Анкушева, Юминов, 2005; Анкушева и др., 2005]. Таким образом, назрела необходимость изучения условий образования вулканогенных палеогидротермальных систем, в частности, развитых на Аркаимской площади. Геологическая позиция выбранных объектов удобна в плане сравнения гидротермальной минерализации, приуроченной к девонскому и каменноугольному комплексам.
Целью работы является установление физико-химических условий формирования палеогидротермальных систем вулканических комплексов среднедевонского и раннекаменноугольного возраста Магнитогорской металлогенической зоны (Южный Урал). Для ее реализации были поставлены следующие задачи:
· геологическая и минералогическая характеристика гидротермальной минерализации вулканических комплексов среднедевонского и раннекаменноугольного возраста на Аркаимской площади;
· изучение флюидных включений в минералах, установление температур гомогенизации, концентраций солей, солевого и газового состава для оценки физико-химических параметров минералообразующих растворов;
· сравнительный анализ исследованных палеогидротермальных систем с другими формационными типами месторождений в вулканогенных комплексах.
Объектами исследования выбраны палеогидротермальные системы двух вулканических комплексов – андезибазальтового (D2) и трахириолит-трахибазальтового (С1). Первая палеогидротермальная система – Лисьи Горы – протяженностью около 2 км в вертикальном разрезе включает золотоносные зоны окварцевания и гематит-кварцевые породы. Вторая система – Аркаимская – имеет вертикальную протяженность 1 км и характеризуется наличием сульфидно-кварцевых и галенит-баритовых жил.
Объектами для сравнительного анализа послужили золото-колчеданно-полиметаллические месторождения Таш-Тау и Вишневское, кобальт-медно-колчеданное Ивановское, а также марганцеворудное Янзигитовское месторождения, термобарогеохимические исследования которых были проведены автором впервые. Эти объекты подходят для сравнения, т. к. они также принадлежат Магнитогорской металлогенической зоне, имеют девонский возраст и пространственно связаны с вулканитами основного и среднего состава.
Проведено сравнение полученных результатов с опубликованными ранее термобарогеохимическими данными по медноколчеданным (Яман-Касы), золото-колчеданно-полиметаллическим (Балта-Тау, Александринское), кобальт-медноколчеданным (Ишкининское) месторождениям Западно - и Восточно-Магнитогорской металлогенических зон, золото-кварцевым месторождениям Восточно-Уральской зоны (Березовское, Кочкарское) и современным гидротермальным полям Тихого (Венский лес) и Атлантического (Рейнбоу, Брокен Спур) океанов.
Фактический материал. В основу диссертации положены материалы, собранные автором в 2003–2007 гг. в ходе полевых работ и при выполнении работ в рамках государственных тем: «Гидротермальные и гипергенные факторы формирования и преобразования месторождений полезных ископаемых в складчатых поясах (№ 01.200.202519), «Эволюция процессов минералообразования в колчеданоносных палеоокеанических структурах» (№ 0.20.0001589), «Геоархеология и археологическая минералогия Урала» (№ 01.2.). Работы выполнены в лаборатории минералогии рудогенеза Института минералогии УрО РАН (зав. лабораторией д. г.-м. н. ).
Методы исследований. В ходе полевых работ была проведена геологическая документация опорных обнажений и минерализованных интервалов керна скважин, отобраны и исследованы бороздовые (120 шт.), штуфные (80 шт.) и шлиховые (30 шт.) пробы.
В работе использованы следующие методы изучения минерального вещества: микротермометрический, включающий криометрию (500 ан.) и гомогенизацию (1000 ан.) индивидуальных флюидных включений, рентгенофлуоресцентный (11 ан.), рентгеновский (10 ан.), электронно-микроскопический (60 ан.), шлиховой (30 ан.), силикатный (100 ан.), атомно-абсорбционный (20 ан.), масс-спектроскопия с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) (50 ан.), газово-хроматографический (20 ан.), Фурье-спектроскопия (30 ан.).
Микротермометрическим методом исследованы 50 прозрачно-полированных шлифов жильного кварца, барита и кальцита. Исследования барита проводились в микрокриотермокамере конструкции [1993]. Исследования кварца и кальцита проведены на микрокриотермостолике THMSG-600 (LINKAM), позволяющем производить измерения температур фазовых переходов в интервале -196 до +600 °С, с микроскопом Olympus (объектив 50х). Управляющее программное обеспечение LinkSys V-2.39. Точность измерений ±0.1 °С в интервале температур -20…+80 °С и ±1 °С за пределами этого интервала. Для исследований использовались двухфазные включения размером 5–30 мкм, состоящие из водного раствора и газового пузырька. Солевой состав гидротермальных растворов во включениях оценивался по температурам эвтектик [Борисенко, 1977]. Температуры гомогенизации фиксировались в момент исчезновения газового пузырька при нагревании препарата в термокамере и приняты за минимальные температуры процесса минералообразования [Ермаков, Долгов, 1979; Реддер, 1987]. Концентрации солей в растворах рассчитывались по температурам плавления последних кристаллических фаз [Борисенко, 1977; Реддер, 1987; Bodnar, 1994]. Исследования проводились на геологическом факультете Миасского филиала ЮУрГУ (Миасс), в Институте геологии и геохимии УрО РАН (Екатеринбург), Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН (Москва), Музее естественной истории и Королевском колледже (Лондон).
Оптическим методом изучены 100 петрографических шлифов и 30 аншлифов. Изучение проводилось на микроскопах Axiolab, Olympus BX50 (ИМин УрО РАН), ПОЛАМ Р-111, Р-312, NU-2 (МГФ ЮУрГУ). Рентгенофлуоресцентный анализ производился на приборе РФА-ВЭПП-3 (Институт геологии и минералогии СО РАН, Новосибирск). Рентгеновский анализ проводился методами дифрактометрии (ДРОН-2.0, аналитик , ИМин УрО РАН) и Дебая-Шерера (УРС-2.0, аналитик , ИМин УрО РАН). Химический состав минералов изучался на рентгеноспектральном микроанализаторе JEOL JCXA-733 (аналитик , ИМин УрО РАН) и на растровом электронном микроскопе с энергодисперсионным микроанализатором РЭММА-202МВ (аналитик , ИМин УрО РАН). Валовый химический анализ пород выполнялся классическим химическим методом (Южно-Уральский центр коллективного пользования по исследованию минерального сырья ИМин УрО РАН, аттестат № РОСС RU.0001.514536). Атомно-абсорбционная спектрометрия для определения содержаний Pb, Cu, Sr, Zn, Ni, Fe, Co в барите и кальците, Ag и Au – в бурых железняках и кварце проведена в лаборатории горнорудная компания» и химической лаборатории ИМин УрО РАН (аналитик ). Масс-спектроскопия с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) проводилась на приборе Perkin Elmer ELAN 9000, (аналитик , ИГГ УрО РАН). Газово-хроматографический анализ выполнен на хроматографе серии «Цвет-100» с пиролитической приставкой П-75 (аналитик , Институт геохимии и аналитической химии, Москва). Методом инфракрасной Фурье-спектроскопии изучалось структурное положение воды, и проводилась количественная оценка содержания различных водородсодержащих группировок в кварце (аналитик М. В. Штенберг, Фурье-спектрометр Nexus-870, ИМин УрО РАН). Для всех зарегистрированных спектров была выполнена процедура коррекции базовой линии, и полученные спектры пропускания были пересчитаны в спектры поглощения (оптическую плотность) с нормировкой на толщину образца. Обработка спектров произведена с помощью программного пакета OMNIC. Для разложения спектра на суперпозицию отдельных линий использована программа Peakfit. Количественная оценка водородсодержащих группировок производилась по закону Бугера-Ламберта-Бера: 
, где A – оптическая плотность, ε – молярный коэффициент поглощения (л∙моль-1∙см-1), c – концентрация (моль∙л-1) и d – толщина поглощаемого слоя (см). В работе использовалось упрощенное соотношение: 
, где CH – число атомов H на 106 атомов Si, A – калибровочный коэффициент, D – нормированная интегральная интенсивность характеристической линии, см-2. Калибровочные коэффициенты для молекулярной воды и гидроксильных групп взяты
и 
(Kronenberg, 1994).
Личный вклад автора заключается в непосредственном участии во всех этапах изучения: сборе каменного материала, геологической документации опорных обнажений и разведочных траншей, выполнении оптических и термобарогеохимических исследований.
Научная новизна. Впервые для изученных объектов выделены и охарактеризованы две гидротермальные системы, приуроченные к среднедевонскому андезибазальтовому и раннекаменноугольному трахибазальт-трахириолитовому вулканическим комплексам. Определен флюидный режим формирования этих палеогидротермальных систем. Первая функционировала при температурах 180–290°С и хлоридно-натриевых растворах с соленостью 3–7 мас. % экв. NaCl, формирование второй происходило при температурах 150–350°С из хлоридно-калиево-натриевых растворов с повышенной соленостью 9–19 мас. % экв. NaCl. В работе применен системный подход к получению термобарогеохимических данных, который заключается в изучении физико-химических параметров на различных уровнях палеогидротермальных систем.
Практическое значение. Исследование палеогидротермальной системы в среднедевонских вулканитах дало возможность сопоставить оруденение с золото-сульфидным (муртыктинский) типом месторождений и рекомендовать проведение поисково-оценочных работ на золото [Знаменский, 1992; Зайков и др., 2004; Novoselov, Belogub, 2005; Семибратова, Юминов, 2007]. Исследование барит-полиметаллической и редкоземельной минерализации в палеогидротермальной системе раннекаменноугольного вулканического комплекса дало новую информацию о ее металлогеническом потенциале. Изучение минералогии, петрографии, химических, физических свойств и условий формирования гематит-кварцевых пород позволило разработать рекомендации по их использованию в качестве декоративно-поделочного сырья. Произведен подсчет прогнозных ресурсов декоративно-поделочного сырья с различными технологическими свойствами и разработаны рекомендации по селективной выемке камня [Разработка…, 2007ф].
Результаты работ представлялись в горнорудная компания», СПЛиАЦ «Аркаим», и Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере в форме отчетов и информационных записок.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на Научной студенческой школе «Металлогения древних и современных океанов» (Миасс, 2004–2008); областной научно-практической конференции «Новые направления и методы поисков месторождений полезных ископаемых» (Челябинск, 2004); Всероссийских научных чтениях им. (Миасс, 2005); Международном петрографическом совещании «Петрография XXI века» (Апатиты, 2005); Сибирской международной конференции молодых ученых по наукам о Земле (Новосибирск, 2004, 2006); XXI Всероссийской молодежной конференции «Строение литосферы и геодинамика» (Иркутск, 2005); VI Межрегиональной научно-практической конференции «Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана» (Уфа, 2006); I Демидовских Чтениях на Урале (Екатеринбург, 2006); IV Уральском металлогеническом совещании (Миасс, 2006); Годичном собрании Российского минералогического общества (Санкт-Петербург, 2006); 12th Quadrenial IAGOD symposium (Москва, 2006). Fermor meeting «Magmas. Minerals. Megastructures» (London, 2006); MDSG 29th Annual Winter Conference (London, 2006).
Публикации. По тематике диссертации опубликовано 35 работ, в том числе 2 статьи в рецензируемых изданиях.
Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю за постоянное внимание и ценные советы; директору ИМин УрО РАН член-корр. РАН , зав. лабораторией минералогии рудогенеза и сотрудникам Института минералогии , , и другим коллегам и друзьям за помощь в исследованиях, консультации, критические замечания и поддержку. Большая помощь в аналитических исследованиях при выполнении работы была оказана Р. Херрингтоном (Музей естественной истории), Дж. Уилкинсоном (Королевский колледж), (ИГЕМ РАН). Автор признателен , , (ИМин УрО РАН), (ГЕОХИ РАН) за выполнение аналитических работ и консультации; , , и за содействие в полевых работах. Автор также благодарит коллективы шлифовальных мастерских ИМин УрО РАН и МГФ ЮУрГУ и лабораторию геоэкологии и техногенеза ИМин УрО РАН во главе с .
Исследования были поддержаны РФФИ (-р2004урал_а, -з), Министерством образования РФ (01.1204ф, РНП.2.1.1.1840), Федеральным агентством по образованию РФ (40/21-176), программой Приоритетного направления Президиума РАН №14: «Мировой океан: геология, геодинамика, физика, биология», «Университеты России» (УР.09.01.048), интеграционным проектом ученых Уральского и Сибирского отделений РАН, грантами молодых ученых УрО РАН, Фондом содействия отечественной науке, Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (№ 000) и Правительством Челябинской области.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ И ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы общим объемом 150 страниц. Работа иллюстрирована 80 рисунками, 25 таблицами, список литературы содержит 136 наименований, из них 32 – фондовые материалы.
В первой главе освещена изученность района исследований и его положение в геологических структурах Урала, стратиграфия, магматизм, тектоника и полезные ископаемые. Во второй главе охарактеризовано геологическое строение андезибазальтового и трахибазальт-трахириолитового комплексов. В третьей главе рассмотрены условия формирования палеогидротермальной системы Лисьи Горы, включающей золотоносные зоны окварцевания и гематит-кварцевые породы. Четвертая глава посвящена изучению условий формирования Аркаимской палеогидротермальной системы, включающей сульфидно-кварцевые и галенит-баритовые жилы.
К защите выдвинуты три положения, формулировка и обоснование которых приводятся ниже.
1. В исследованных вулканических комплексах выделены две палеогидротермальные системы: в среднедевонском андезибазальтовом комплексе – стратиформные золотоносные зоны окварцевания и гематит-кварцевые породы; в раннекаменноугольном трахибазальт-трахириолитовом – секущие сульфидно-кварцевые и галенит-баритовые жилы, связанные с дайками микрограносиенитов и диабазов.
Магнитогорская металлогеническая зона объединяет вещественно-структурные комплексы палеоокеанического происхождения [Зайков и др., 2001]. В ее составе, согласно последним геодинамическим реконструкциям [Пучков и др., 2000; Herrington et al., 2006] выделяются Присакмарский аллохтон, Западно-Магнитогорская палеоостровная дуга, Сибайский междуговой бассейн, Восточно-Магнитогорская палеоостровная дуга. В пределах Восточно-Магнитогорской палеоостровной дуги девонские вулканические сооружения, относящиеся к базальт-андезибазальтовой формации, образуют цепочку протяженностью более 300 км, обозначенную как Гумбейская зона [Михайлов и др., 2003].
Аркаимская площадь захватывает часть Гумбейской зоны и содержит золотоносные участки окварцевания и гематит-кварцевые породы в андезибазальтовом комплексе, которые могут быть объединены в единую палеогидротермальную систему на основании закономерного положения в геологическом разрезе. Также в пределах площади рассматривается трахириолит-трахибазальтовый комплекс, который по времени и геологической позиции отвечает обстановке рифтинга при коллизии девонская островная дуга – континент [Бочкарев, Язева, 2000].
Среднедевонский вулканический комплекс представлен базальтами гумбейской свиты (D2gm1), выше которых залегают пироксеновые и плагиоклаз-пироксеновые андезибазальты (D2gm2), а также продукты их дезинтеграции. Завершается разрез алевролитами, яшмами и вулканомиктовыми песчаниками новобуранной свиты (D2nb) [Зайков, 1999] (рис. 1).
Палеогидротермальная система Лисьи Горы включает три золотоносные зоны окварцевания (Восточную, Центральную и Западную), приуроченные к определенным стратиграфическим уровням рудовмещающей толщи общей мощностью 800 м и залегающие согласно с напластованием вмещающих пород (рис. 2).
Восточная зона в основании гумбейской свиты имеет длину около 1 км, мощность – 150–200 м. Вмещающими породами являются пироксеновые андезибазальты, подверженные пиритизации и окварцеванию. Кварц имеет серый и серовато-белый цвет, крупнозернистое сложение, иногда полупрозрачный, друзовидный или кавернозный с выделениями гидроксидов железа и пленкой карбонатов по трещинам на поверхности.
Центральная зона представлена прожилково-вкрапленной сульфидной минерализацией в кровле гумбейской свиты. В ее восточной части вскрыты кварцевые прожилки с рассеянной вкрапленностью халькопирита и налетами малахита.
Западная зона приурочена к алевролитам и вулканомиктовым песчаникам новобуранной свиты. Она имеет мощность 150–300 м и длину 1 км, в ее основании развиты серицит-кварцевые метасоматиты с кварцевыми жилами. Их мощность варьирует от 3–5 до 50 см, протяженность 10–15 м. Мелкие жилки сгруппированы в отдельные субпараллельные рои на удалении 10–15 м друг от друга. В кварце фиксируются выделения гидроксидов железа, что может свидетельствовать о первичном сульфидном оруденении жилы. Жилки в песчаниках сложены плотным, сливным, молочно-белым мелко - и тонкозернистым кварцем.
К сульфидизированным и окварцованным андезибазальтам и вулканомиктовым песчаникам приурочена золоторудная минерализация. Минерализованная зона проявлена на поверхности бурыми железняками и пестроцветными охристыми глинами. На данном участке выделены три типа золотого оруденения. Первый представлен прожилково-вкрапленными золотоносными сульфидными рудами, приуроченными к сульфидизированным андезибазальтам Центральной и Западной зон. Концентрации Au составляют 0.33 г/т, Ag – 5.1 г/т. Второй тип руд представлен рыхлыми продуктами окисления прожилково-вкрапленных руд (красноцветные охры, бурые железняки, баритовые, кварцевые и пиритовые сыпучки) в Центральной зоне. Здесь установлены концентрации Au и Ag до 5.0 и 8.8 г/т соответственно, а также повышенные концентрации Cu (0.44 мас. %), Zn (0.56 мас. %) и Co (до 3.7 мас. %). Третий тип – россыпи Восточной зоны, где выявлен золотоносный горизонт мощностью 0.3–1.0 м с золотинами размером 5–9 мм. Индикаторным для горизонта является наличие в нем гетитовых пизолитов, обломков бурых железняков и кварца. Содержания Au – 1–4 г/м3. По данным микрозондового анализа, пробность варьирует в пределах 929–980 ‰, среднее – 955 ‰, примеси представлены Ag и незначительным количеством Cu, Hg, Fe, Ti.
К перекрывающим осадочным кремнистым пачкам приурочены гематит-кварцевые породы, образующие холмообразные постройки с подводящими каналами [Зайкова, Зайков, 2003]. Постройки залегают на двух уровнях в кремнисто-алевролитовых породах, перекрывающих вулканиты и серицит-кварцевые метасоматиты. Они образуют тела линзовидной, холмо - и плащеобразной формы длиной 40–200 м и мощностью 3–15 м. В подошве наиболее крупного тела (мощность 5–10 м, протяженность с перерывами 270 м) обнаружены тела брекчиевидных гематит-кварцевых пород, залегающие поперек напластования вмещающих алевролитов и имеющие мощность 3–5 м. Они интерпретированы как подводящие каналы в структуре гематит-кварцевой постройки.
|
Рис. 1. Схема геологического строения Аркаимской площади (по , 1984ф; В. М. Мосейчуку, 1992ф, с изменениями автора): 1 – серпентиниты; 2–5 – андезибазальтовый комплекс: 2 – андезибазальты, вулканогенно-обломочные породы гумбейской свиты (D2gm1), 3 – вулканические брекчии агломератовые, 4 – метасоматиты серицит-кварцевые сульфидизированные, 5 – зоны сульфидно-кварцевого оруденения: I – Восточная, II – Центральная; III – Западная; 6–9 – новобуранная свита (D2nb): 6 – гематит-кварцевые породы, 7 – алевролиты, 8 – яшмы, 9 – песчаники; 10–14 – трахириолит-трахибазальтовый комплекс: 10 – трахибазальты березовской свиты (C1br), 11 – трахибазальты и трахириолиты греховской свиты (C1gr), 12 – дайки микрограносиенитов, 13 – дайки диабазов, 14 – псаммит-алевритовые отложения; 15 – четвертичные отложения; 16, 17 – разломы: 16 – достоверные, 17 – предполагаемые, перекрытые наносами; 18 – граница заповедника Аркаим; 19 – поселение бронзового века Аркаим. |
|
Рис. 2. Схема положения гидротермально-осадочных и осадочных отложений в продольном фациальном профиле Лисьих Гор: 1 – песчаники сероцветные, 2 – яшмы и алевролиты, 3 – силикатно-марганцевые и оксидно-марганцевые руды, 4 – гематит-кварцевые постройки с кварцевыми жилами, 5 – дресвяники с обломками гематит-кварцевых пород, 6 – гематит-кварцевые породы подводящих каналов, 7 – андезибазальты; 8 – зоны окварцевания: I – Восточная, II – Центральная, III – Западная; 9 – серицит-кварцевые метасоматиты, 10 – кварцевые жилы с медной минерализацией. |
Важным компонентом гематит-кварцевых пород являются обособления и прожилки кварца, которые составляют от 5 до 30 % объема тел. Они не выходят за пределы гематит-кварцевого тела. Жилы имеют «птигматитоидную», гнездообразную, ветвистую, сетчатую морфологию, мощность 1–30 мм. Отмечены многочисленные случаи пересечения более ранних жил поздними. Гематит, в сростках с кварцем, образует ритмичные зоны, параллельные контактам, а также выделения в осевой части жил. Морфология жил свидетельствует об их формировании в слаболитифицированной гематит-кварцевой массе. В подводящих каналах гематит-кварцевые породы часто превращены в кварциты с гранозернистыми микроструктурами, в которых сохранились реликты первичных глобулярных и микрококардовых текстур с пылевидным гематитом. В перекрывающих осадках присутствуют маломощные прослои гравелитов с обломками гематит-кварцевых пород с жилами кварца. Это свидетельствует о формировании данных сооружений с кварцевыми жилками в придонных условиях и их подводной эрозии в период накопления перекрывающих осадочных пород.
По результатам ICP-MS-анализа в подводящем канале по сравнению с самой постройкой наблюдаются повышенные содержания (ppm): Mn (до 2650), Au (до 19) Ag (до 13). В теле постройки выявлены высокие содержания Sn (до 1344 ppm) и Pb (до 2441 ppm). Что касается содержаний редкоземельных элементов, то валовые их содержания в гематит-кварцевых породах Лисьих Гор довольно низкие. В большинстве своем они характеризуются обогащением легкими РЗЭ и слабыми аномалиями Eu. По данным силикатного анализа гематит-кварцевые породы характеризуются содержаниями (вес. %): SiO2 87–94; Al2O3 0.05–0.3; FeOобщ. 4.3–11.1; MnO 0.03–0.5; CaO 0.1–2.3. На классификационной диаграмме Al2O3/SiO2 – Fe+Mn/Ti точки составов соответствуют полю гидротермальных кремнисто-железистых отложений [Зайкова, 1991].
К гематит-кварцевым породам приурочены оксидно-марганцевые линзы черного цвета мощностью 1–3 м и средними содержаниями MnO 20–35 % (до 52–73 %). В минеральном составе пород установлены родонит, криптомелан, тодорокит и вернадит [Зайкова, 1991].
Породы раннекаменноугольного вулканического комплекса перекрывают девонские вулканиты и представлены трахибазальтами и трахириолитами греховской свиты (C1gr) [Зайков, 1999] (см. рис. 1). Палеовулканическое сооружение геоморфологически выражено тремя возвышенностями, которые отделяются логами и речной долиной. Мощность разреза составляет 1 км. Магмоподводящие каналы зафиксированы в виде даек микрограносиенитов и диабазов [Юминов и др., 2007].
Палеогидротермальная система Аркаимская в основании геологического разреза вулканитов представлена сульфидно-кварцевыми жилами, а в верхней части развиты галенит-баритовые жилы.
Кварцевые жилы мощностью 1–5 см сложены молочно-белым или полупрозрачным крупнозернистым кварцем. Они развиты в трахириолитовых и трахибазальтовых лавах по всему разрезу вулканической постройки. Трахибазальты в основании комплекса подвержены интенсивной эпидотизации.
Сульфидно-кварцевые жилы установлены в секущей дайке микрограносиенитов мощностью 1–3 м. Дайка имеет субмеридиональное простирание и сопровождается метасоматитами. Микрограносиениты представлены массивными породами светло-серого цвета со слабым зеленоватым оттенком. В основной массе породы установлены кварц, плагиоклаз, серицит, амфибол. Повышенный интерес к этим породам вызвало наличие в них редкоземельной минерализации, приуроченной к псевдоморфозам лимонита по пириту. Псевдоморфозы образуются по кубическим и уплощенно-вытянутым кристаллам пирита, а также разнообразным их сросткам. На отдельных гранях сохранена характерная для пирита плоско-параллельная штриховка. Большинство псевдоморфоз разбито сетью ветвистых микротрещин, образованных в процессе дегидратации. В псевдоморфозах выделены четыре вида структур: пятнисто-пористая, колломорфно-крустификационная, друзовидно-крустификационная, каемчатая [Анкушева, 2007; 2008]. В составе псевдоморфоз зафиксированы гетит, лепидокрокит, маггемит, сульфиды (халькопирит, пирит), альбит и калиевый полевой шпат, ильменит, зерна хорошо ограненных кристаллов апатита и гематита. Рутил образует выделения, состоящие из пластинок в доли миллиметров. В их составе отмечается значительная примесь железа. Высокое содержание железа, возможно, связано с наличием псевдорутила, который образуется при изменении ильменита.
Редкоземельная минерализация в псевдоморфозах представлена монацитом и ксенотимом. Монацит встречен в виде удлиненных зерен размером 10–30 мкм и изометричных выделений по периферии гетитовых псевдоморфоз. Помимо Се, в составе монацита установлены La, Nd, Pr, Sm и Gd. Ксенотим встречается в виде мелких изометричных зерен совместно с монацитом. Кроме Y, в нем установлены Dy, Er, Yb, Ho, Tb, Sm и Eu.
Галенит-баритовая жила прослеживается вкрест простирания пачки агломератовых туфов на 25 м, приурочена к дайке диабазов, имеет мощность 10–40 см и несколько мелких апофиз. На контакте жилы с вмещающими породами наблюдаются брекчии диабазов, сцементированные баритом, и баритизированные породы. Зона баритизации прослеживается в южном направлении на 40 м при мощности 5–10 м. Экзоконтактовые метасоматиты состоят из кварца, кальцита, барита и плагиоклаза, иногда с мелкими кристалликами галенита и пирита.
Основной объем жилы сложен баритом, при этом крупнопластинчатые агрегаты барита расположены в ее центральной части. В западном контакте жилы фиксируется кальцит. Он образует пластинчатые выделения и зернистые массы. Между кальцитом и баритом наблюдаются индукционные поверхности совместного роста. К восточному контакту и осевой части жилы приурочена сульфидная минерализация. В жиле выделены две разновидности барита: белый и розовый (табл. 1). Контакт между этими разновидностями постепенный, обозначенный максимальными скоплениями галенита. Уменьшение параметров элементарной ячейки в белом барите связано с замещением части Ba2+ катионами Sr2+. Галенит приурочен как к белому, так и к розовому бариту и образует гнезда размером до 15 см. Между галенитом и баритом также наблюдаются индукционные поверхности совместного роста. Мелкие выделения галенита ассоциируют с кристаллами пирита; наблюдаются также графические срастания галенита с пиритом и халькопиритом.
Таблица 1
Сравнительная характеристика разновидностей барита
Признаки | Разновидность | |
Белый | Розовый | |
Цвет | Белый, иногда прозрачный, с сероватым оттенком | Розовый различной степени насыщенности, иногда с желтоватым оттенком |
Формы выделения | Волокнистые, параллельно-шестоватые агрегаты, пластинчатые кристаллы, плотные кристаллически-зернистые массы | Радиально-лучистые, сноповидные, метельчатые агрегаты, кристаллы столбчатого облика |
Положение в сульфидно-баритовой жиле | Является преобладающим, также образует гнезда и прожилки в зоне баритизации, выполняет миндалины в вулканогенных породах | Слагает северо-западную часть жилы |
Сульфиды | Редкие мелкие гнезда и вкрапленники галенита | Обильная вкрапленность галенита в виде крупных гнезд и скоплений, пирит, халькопирит |
Минералы-включения | Аурихальцит, биотит, рутил, кальцит, микроклин, альбит, кварц | Гиалофан (BaO–8.77 %) |
Содержание элементов - примесей (г/т) | ||
Sr | до 7500 | до 2350 |
Pb | 12–126 | 232–500 |
Cu | до 188 | до 40 |
Zn | до 1685 | до 489 |
Параметры элементарной ячейки, Å | а0 = 7.140(7)–7.149(7) в0 = 8.849(2)–8.858(8) с0 = 5.449(6)–5.457(6) V0 = 345(1) | а0 = 7.158(9)–7.162(7) в0 = 8.876(8)–8.893(8) с0 = 5.453(5)–5.458(6) V0 = 347(1) |
Таким образом, в палеогидротермальной системе андезибазальтового комплекса установлены стратиформные зоны развития золотоносных сульфидно-кварцевых жил в нижней части и гематит-кварцевые породы с оксидно-марганцевой минерализацией в верхней. Палеогидротермальная система, приуроченная к трахириолит-трахибазальтовому комплексу характеризуется секущими сульфидно-кварцевыми и галенит-баритовыми жилами.
2. В формировании палеогидротермальной системы андезибазальтового комплекса участвовали хлоридно-натриевые растворы с температурами 180–290 °С и концентрациями солей 3–7 мас. %, близкие морской воде. От ее нижнего уровня к верхнему происходило понижение температур и повышение солености растворов. Система аналогична колчеданоносным палеогидротермальным системам западного фланга Магнитогорской металлогенической зоны.
Золотоносные зоны сульфидно-кварцевых жил. Для определения параметров гидротермальных растворов, сформировавших золотоносные зоны, были исследованы флюидные включения в крупнозернистом кварце из жил в андезибазальтах (Восточная и Центральная зоны) и алевролитах и песчаниках (Западная зона). Включения имеют размеры 10–30 мкм, изометричную, вытянутую форму, часто со сложными очертаниями или элементами кристаллографической огранки. Включения – двухфазные (водный раствор и газовый пузырек), газовые пузырьки занимают 15–40 % объема включения. Результаты исследования флюидных включений представлены на рис. 3.
По температурам гомогенизации флюидных включений установлено, что сульфидно-кварцевые жилы Восточной зоны являются наиболее высокотемпературными по сравнению с жилами других зон окварцевания. Температуры гомогенизации включений в кварце этих жил составили 250–275 °С. Кварц Центральной и Западной зон образовался при более низких температурах. Температуры гомогенизации составили 230–250 °С. Кроме того, в кварце из жил Восточной и Западной зон наблюдается гетерогенизация пар включений – при температурах 292.4, 265.3 и 260.6 °С, 248 °С, что позволяет считать данный интервал температур (260–290 °С) истинными температурами минералообразования [Реддер, 1987].
Солевой состав растворов преимущественно хлоридно-натриевый. В нижней части системы соленость растворов составляет, в среднем, 3–6 мас. % экв. NaCl, повышаясь по направлению к верхней части (до 9 мас. % экв. NaCl). Повышение солености может быть связано с влиянием магматогенного флюида либо поглощением воды при его взаимодействии с вмещающими породами на подъеме к поверхности [Бортников и др., 2004].
|
Рис. 3. Соотношение солености флюида во включениях и температур их гомогенизации в палеогидротермальной системе Лисьи Горы: А – кварц золотоносных зон окварцевания: I – Восточная, II – Центральная, III – Западная; Б – кварц из гематит-кварцевой постройки: IV – подводящий канал, V – подошва, VI – кровля. SW – соленость морской воды при нормальных условиях (25 °С). |
Гематит-кварцевые породы. В кровле и подошве гематит-кварцевой постройки изучены включения в крупнозернистом кварце из ветвистых прожилков. В подводящем канале постройки флюидные включения изучены в кварце из зональных гематитсодержащих жил в брекчиевидных породах. Максимальные температуры гомогенизации флюидных включений установлены в подводящем канале – 290 °С. По направлению к кровле значения температур уменьшаются до 180 °С, в секущих субгоризонтальных жилах – 170 °С. Солевой состав растворов преимущественно хлоридно-натриевый. В подошве и подводящем канале гематит-кварцевой постройки значения концентраций солей в растворах флюидных включений стабильны, составляют 3–3.5 мас. % экв. NaCl и аналогичны солености морской воды. В жилах кровли постройки наблюдается иная картина: значения солености растворов повышаются и варьируют в более широких пределах (3–7 мас. % экв. NaCl).
Таким образом, установлено сходство растворов, образовавших золотоносные зоны окварцевания и гематит-кварцевые породы – состав, соленость, температурный режим, что свидетельствует об их формировании при близких условиях, а также о едином источнике гидротермальных растворов.
В целом, палеогидротермальная система Лисьи Горы характеризуется регрессивным температурным режимом минералообразования – от нижних уровней к верхним температуры уменьшаются от 290 до 180 °С.
По результатам газовой хроматографии, состав включений растворов, сформировавших зоны окварцевания в андезибазальтах и гематит-кварцевые породы, характеризуется преобладанием H2O и CO2, наличием восстановленных газов CH4 и C5H12, незначительным содержанием азотистых и отсутствием сернистых газов. При этом снизу вверх в гидротермальной системе наблюдается увеличение общей концентрации флюида в кварце и углекислотности и уменьшается восстановленность флюида. Результаты газово-хроматографического анализа представлены в табл. 2.
Таблица 2.
Содержания газов и воды во флюидных включениях в кварце из жил Аркаимской площади
№ пробы | Привязка | Флюидо- насыщенность, ppm | H2O | CO2 | N2 | CH4 | |
ppm | |||||||
Золотоносные зоны | |||||||
221-3 | Восточная зона | 772 | 743 | 24.53 | 0.4 | 3.35 | |
221-1 | Центральная зона | 906 | 884 | 18.70 | 0 | 2.9 | |
773 | Западная зона | 1507 | 1461 | 44.4 | 0.27 | 0.5 | |
Гематит-кварцевая постройка | |||||||
222-10 | Подошва | 302 | 294 | 6.1 | 0.21 | 1.5 | |
228-2 | 343 | 335 | 4.7 | 0.18 | 2.4 | ||
804-3 | Подводящий канал | 584 | 554 | 25.1 | 0.11 | 4.6 | |
804-4 | Кровля | 1629 | 1467 | 160.6 | 0.08 | 0.7 | |
Сульфидно-кварцевые жилы | |||||||
220 | в трахириолитах | 750 | 726 | 19.0 | 0.32 | 4.6 |
|
220-3 | в микрограносиенитах | 3070 | 2605 | 461 | 0 | 1.7 |
|
По данным Фурье-спектроскопии установлено, что вода в кварце исследуемых жил, в основном, содержится в молекулярной форме. Содержание воды в форме гидроксильных групп Al-OH составляет 0.3–3.5 ppm. Содержания молекулярной воды, концентрации группировок Al-OH и гидроксильных групп приведены в табл. 3. Таким образом, кварц исследованных жил обладает единым набором водородсодержащих группировок, концентрация которых изменяются в зависимости от пространственного положения жил в вулканическом комплексе.
Таблица 3.
Концентрации водородсодержащих группировок в кварце гидротермальных жил Аркаимской площади
Привязка | № обр. | H2Oмолек, ppm | Al-OH, ppm | OHвключ, ppm |
Золотоносные зоны | ||||
Восточная зона | 221-3 | 496 | 1.9 | 22 |
221-4 | 302 | 1.7 | 16 | |
Центральная зона | 221-1 | 846 | 1.3 | 60 |
Западная зона | 773-C | 1564 | 4.0 | 148 |
Гематит-кварцевая постройка | ||||
Подошва | 803-3 | 894 | 0.8 | 55 |
Подводящий канал | 206-1 | 938 | 1.5 | 35 |
207-1 | 678 | 1.5 | 64 | |
Кровля | 804-1 | 1260 | 3.5 | 101 |
Сульфидно-кварцевые жилы | ||||
В трахириолитах | 220 | 634 | 0.5 | 60.4 |
В микрограносиенитах | 220-3 | 1944 | 3.0 | 115.3 |
Для сравнения автором проведены термобарогеохимические исследования флюидных включений в минералах гидротермальных жил золото-колчеданно-полиметаллических месторождений Таш-Тау и Вишневского, кобальт-медно-колчеданного Ивановского и марганцеворудного Янзигитовского на западном фланге Магнитогорской металлогенической зоны. Гидротермальная система Ивановского месторождения приурочена к фрагментам аккреционной призмы Западно-Магнитогорской палеоостровной дуги [Зайков, Мелекесцева, 2005]. Стратиграфически выше нее располагаются месторождения Таш-Тау и Вишневское [Кулешов, Зайков, 2005]. Янзигитовское месторождение занимает самую верхнюю позицию в разрезе [Теленков, Масленников, 1995].
Для термобарогеохимических исследований на месторождениях были отобраны: кальцит из рудоподводящего канала и кварц из жил в кварц-плагиоклазовых риолитах (Таш-Тау); кальцит из жил во вмещающих андезитах и надрудных дацитах и кварц из сульфидно-кварцевых жил в кварц-плагиоклазовых риолитах и серицит-кварцевых метасоматитах (Вишневское); сульфидно-карбонатно-кварцевые жилы в брекчированных базальтах (Ивановское); кварц из ветвящихся и сетевидных жил, зональных прожилков в гематит-кварцевых породах (Янзигитовское).
Проведенные исследования показали, что на Ивановском месторождении сульфидно-карбонатно-кварцевые жилы сформировались из растворов с преобладающими солями NaCl и KCl в концентрациях 1.3–2.7 мас. % экв. NaCl, близким таковым в морской воде. Температуры гомогенизации включений составили, в среднем, 130–140 °С. Эти данные сходны с результатами термобарогеохимических исследований включений в кальцитах Ишкининского кобальт-медно-колчеданного месторождения, находящегося в 100 км южнее [Юминов и др., 2002]. На этом месторождении были изучены первичные включения в кальците из обособлений и маломощных прожилков с сульфидной минерализацией из руд, подрудных серпентинитов и тальк-карбонатных пород. Установлено, что в формировании гидротермальной минерализации этого месторождения активное участие принимали растворы с концентрациями солей, близкими солености морской воды, а среди солей в составе растворов отмечается NaCl.
Преобладающими солями гидротермальных растворов, действовавших на месторождениях Таш-Тау и Вишневское, являются NaCl, MgCl2 и CaCl2 в концентрациях 4–8 мас. % экв. NaCl. Интервал температур гомогенизации включений для сульфидно-кварцевых жил месторождения Таш-Тау составил 230–350°С, для рудоподводящих каналов – 160–170°С; для жил в дацитах, андезитах и риолитах Вишневского месторождения – 120–200°С.
Гематит-кварцевые породы Янзигитовского рудопроявления образовались при участии хлоридно-натриевых флюидов с соленостью 2.7–6 мас. % экв. NaCl и температурами 200–230°С. По параметрам гидротермальных растворов они сходны с гематит-кварцевыми породами Лисьих Гор.
Анализ опубликованных данных по медноколчеданным (Яман-Касы), золото-колчеданно-полиметаллическим (Балта-Тау, Александринское), месторождениям Западно-Магнитогорской палеоостровной дуги и современным гидротермальным полям Тихого (Венский лес) и Атлантического (Рейнбоу, Брокен Спур) океанов выявил черты сходства параметров гидротермальных растворов в этих объектах с исследуемыми автором. Соленость флюидов находится в пределах 3–8 мас. % экв. NaCl, температуры – 100–300 °С [Юминов и др., 2002; Holland et al, 2003; Викентьев, 2004; Тереня и др., 2005; Салихов, Беликова, 2006; Симонов и др., 2006; Бортников и др., 2004].
Таким образом, состав, соленость и температурный режим гидротермальных растворов, сформировавших золотоносные зоны окварцевания сульфидизированных андезибазальтов и гематит-кварцевые постройки палеогидротермальной системы Лисьи Горы, близки таковым в колчеданных и золото-колчеданно-полиметаллических месторождениях Урала и современных сульфидных постройках Атлантического и Тихого океанов, что указывает на сходство главной составляющей гидротермальных растворов в данных объектах – морской воды.
3. Палеогидротермальная система трахириолит-трахибазальтового комплекса формировалась при участии хлоридно-калиево-натриевых растворов с температурами 150–350 °С и повышенной соленостью 9–19 мас. %, что свидетельствует об их магматогенном источнике. По этим параметрам система аналогична таковым в золото-кварцевых месторождениях Восточно-Уральской зоны.
Аркаимская палеогидротермальная система в трахибазальт-трахириолитовом комплексе представлена сульфидно-кварцевыми и галенит-баритовыми жилами. Для определения условий образования были изучены флюидные включения в кварце из жил в трахириолитах в основании комплекса, а также в кварце и барите из жил в секущих дайках микрограносиенитов и диабазов. Результаты исследования флюидных включений представлены на рис. 4.
Солевой состав растворов преимущественно хлоридно-натриевый со значительной примесью KCl. Наиболее высокие концентрации солей установлены в кварце из жил дайки микрограносиенитов и барите из сульфидно-баритовых жил, приуроченных к дайке диабазов (13–19 мас. % экв. NaCl). В основании системы соленость растворов уменьшается до 9 мас. % экв. NaCl, что связывается с взаимодействием гидротермального раствора с вмещающими породами и разбавлением его морской водой. Температурный режим формирования кварцевых жил одинаков (270–330 °С), тогда как формирование барита происходило при более низких температурах (155–200 °С). В условиях невысокого давления в вулканогенных системах температуры минералообразования близки к температурам гомогенизации включений [Реддер, 1987].
Таким образом, важной особенностью флюидов, сформировавших исследуемую палеогидротермальную систему, являются повышенные концентрации в них солей (до 18.6 мас. % экв. NaCl) в барите и кварце из жил, приуроченных к дайкам диабазов и микрограносиенитов, что указывает на участие в минералообразовании магматогенного флюида. Для кварца из жил, развитых во вмещающих трахириолитах, соленость растворов составила 9–13 мас. % экв. NaCl.
|
Рис. 4. Соотношение солености флюида во включениях и температур их гомогенизации в Аркаимской палеогидротермальной системе: I – кварц из жил в дайке микрограносиенитов; II – барит из сульфидно-баритовой жилы в дайке диабазов; III – кварц из жил в трахириолитах; IV – кварц золотоносных зон окварцевания и гематит-кварцевых пород Лисьх гор. SW – соленость морской воды при нормальных условиях (25 °С). |
По данным газовой хроматографии, газовый состав флюида, сформировавшего исследуемые сульфидно-кварцевые жилы, определяется преобладанием H2O, CO2, CH4 и незначительной концентрацией N2 (см. табл. 2). Максимальные концентрации H2O и CO2 присущи кварцу из жил в дайке микрограносиенитов. Из углеводородов обнаружен метан (1.7–4.6 ppm). Повышенные содержания метана наблюдаются в кварце из жил в трахибазальтах и трахириолитах.
Параметры флюидов Аркаимской гидротермальной системы сходны с таковыми для золото-кварцевых месторождений (Березовское, Кочкарское) Восточно-Уральской зоны [Бакшеев и др., 1998; Прокофьев, Спиридонов, 2005] – типичными представителями связанного с магматизмом рудообразования, что указывает на магматогенно-гидротермальную природу этой системы. Об этом также свидетельствует геологическая позиция оруденения и его пространственная связь с телами магматитов. Эти месторождения связаны с гранодиоритами и гранит-порфирами. Для них также характерны повышенные концентрации солей (8.4–17.0 и 6.3–15.7 мас. % экв. NaCl, соответственно), в солевом составе растворов преобладают NaCl c примесью MgCl2. Температуры растворов 180–400 °С.
Сравнительный анализ полученных данных с параметрами растворов флюидных включений в баритах из прожилково-вкрапленных руд месторождения Балта-Тау, и современных сульфидных построек «Венский лес» (бассейн Манус) и горы Франклин (бассейн Вудларк) Тихого океана выявил различия во флюидном режиме данных объектов. Соленость флюидов в них значительно ниже (2.7–7 % для построек бассейнов Манус и Вудларк, 3–4.7 % для Балта-Тау), что объясняется островодужной природой рудоносных структур [Бортников и др., 2004; Boyce et al., 2003; Симонов и др., 2006]. Каменноугольные отложения на изучаемой территории образовались в рифтовой обстановке в мелководном море [Зайков, 1999]. Формирование сульфидно-баритовых жил в исследуемой палеогидротермальной системе связано с глубинными магматогенными растворами.
заключение
На основании проведенных исследований сделаны следующие выводы:
1. В палеогидротермальной системе Лисьи Горы андезибазальтового комплекса выделены зоны развития золотоносных сульфидно-кварцевых жил в подстилающих андезибазальтах и гематит-кварцевые породы с оксидно-марганцевой минерализацией в перекрывающих алевролитах. Аркаимская палеогидротермальная система в трахибазальт-трахириолитовом комплексе включает секущие сульфидно-кварцевые в трахибазальтах, трахириолитах и микрограносиенитах и галенит-баритовые жилы, приуроченные к дайкам диабазов.
2. Установлено, что палеогидротермальная система Лисьи Горы формировалась при участии растворов преимущественно хлоридно-натриевого состава с преобладающими значениями солености 3–7 мас. % экв. NaCl. Зафиксировано увеличение концентраций солей в растворах в направлении от нижних уровней гидротермальной системы (золотоносные зоны окварцевания) к верхним (гематит-кварцевые породы), что связывается с влиянием магматогенной составляющей или преобразованием флюида в результате его взаимодействия с окружающими породами при подъеме к поверхности. Также установлено понижение температур растворов от 290 до 180 °С снизу вверх в системе. В палеогидротермальной системе Аркаимской соленость флюидов повышается от 9 мас. % экв. NaCl в кварцевых жилах из трахириолитов до 19 мас. % экв. NaCl в жилах кварца из даек микрограносиенитов и барите. Температуры растворов составляют 240–270 °С для кварца и 150–200 °С – для жил барита, связанных с дайками.
3. Согласно данным газовой хроматографии и ИК-спектроскопии основными компонентами флюидных включений являются H2O, CO2, N2, также присутствуют углеводороды CH4, C5H12. Наблюдается тенденция увеличения содержаний H2O и CO2 и уменьшения концентраций углеводородов вверх по разрезу гидротермальных систем. Можно предположить, что формирование жил происходило при окислении первично восстановленного флюида. Установлено, что вода в кварце исследуемых жил, в основном, содержится в молекулярной форме. Содержание воды в форме гидроксильных групп Al-OH мало и составляет 0.3–3.5 ppm.
4. Установлены черты сходства палеогидротермальной системы Лисьи Горы по солености, температурам гомогенизации включений и солевому составу растворов с колчеданоносными палеогидротермальными системами Западно-Магнитогорской металлогенической зоны и современными сульфидными постройками Атлантического и Тихого океанов, что указывает на сходство главной составляющей гидротермальных растворов в данных объектах – морской воды. Параметры растворов палеогидротермальной системы Аркаимской сходны с таковыми для золото-кварцевых месторождений Восточно-Уральской зоны. Высокая соленость растворов свидетельствует о глубинном источнике растворов, сформировавших данную систему.
В задачи дальнейших работ будет входить:
– установление закономерностей и эволюции формирования и зональности палеогидротермальных систем на различных уровнях среза вулканических комплексов;
– сопоставление результатов исследований с данными по месторождениям в риолит-базальтовых комплексах различных рудных районов (Урал, Алтай, Пиринеи) и современных рудообразующих систем;
– изучение типоморфных особенностей золота, его взаимоотношений с сульфидами и жильным кварцем;
– определение отличий гальмиролитических и гидротермальных отложений, что имеет не только теоретическое, но и практическое значение в связи с разработкой новых критериев прогнозирования колчеданного оруденения.
Список научных публикаций автора, включенных в ведущие рецензируемые научные журналы и издания, определенные Высшей Аттестационной Комиссией
, В. Физико-химические условия формирования придонных гематит-кварцевых построек Восточно-Магнитогорской палеоостровной дуги (Южный Урал) // Доклады АН, 2007. Т. 415. № 4. С. 524–527 (вклад автора 60 %).
Флюидный режим формирования гидротермальной системы Аркаимского палеовулкана (Южный Урал) // Литосфера, 2008. № 4. С. (вклад автора 100 %).
ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
, Сульфидно-баритовая минерализация в породах Аркаимского палеовулкана // Металлогения древних и современных океанов. Достижения на рубеже веков. Миасс: ИМин УрО РАН, 2004, Т. I. С. 303–309 (вклад автора 70 %).
, , Вулканизм и рудная минерализация на южном фланге Восточно-Магнитогорской палеоостровной дуги (Южный Урал) // Международное (X Всероссийское) петрографическое совещание «Петрография XXI века». Т. 3. Петрология и рудоносность регионов СНГ и Балтийского щита. Апатиты: ГИ КНЦ РАН, 2005. C. 27–29 (вклад автора 30 %).
, Золото Аркаимского трахибазальт-трахириолитового палеовулкана (Южный Урал) // Металлогения древних и современных океанов. Формирование месторождений разновозрастных океанических окраин. Миасс: ИМин УрО РАН, 2005. С. 26–31 (вклад автора 60 %).
Н., Вулканические бомбы в трахибазальтовых туфах Аркаимского палеовулкана (Южный Урал) // VI Всероссийские научные чтения памяти ильменского минералога . Миасс: ИМин УрО РАН, 2005. С. 46–53 (вклад автора 60 %).
Условия образования барита Аркаимского палеовулкана (Южный Урал) // Уральский минералогический сборник № 13. Миасс: ИМин УрО РАН, 2005. С. 185–193 (вклад автора 70 %).
, , Полезные ископаемые в карбоновых отложениях района заповедника Аркаим (Южный Урал) // Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана. Уфа: ГИН УНЦ РАН, 2006. C 10–15 (вклад автора 40 %).
, Условия формирования золотоносной гидротермальной системы «Лисьи горы» (по результатам изучения флюидных включений) // Годичное собрание Российского минералогического общества «Современные методы минералого-геохимических исследований как основа выявления новых типов руд и технологии их комплексного освоения». Санкт-Петербург: СПбГУ, 2006. С. 107–110 (вклад автора 60 %).
Флюидный режим формирования гидротермальных систем Магнитогорской металлогенической зоны (по данным изучения флюидных включений) // Металлогения древних и современных океанов. Гидротермальные и гипергенные рудоносные системы. Т. 1. Миасс: ИМин УрО РАН. С. 38–46 (вклад автора 100 %).
, О рудоносных гидротермальных системах Магнитогорской металлогенической зоны: результаты изучения флюидных включений // Уральский минералогический сборник № 14. Миасс: ИМин УрО РАН, 2006. С. 105–128 (вклад автора 60 %).
Условия формирования жильной рудной фации барит-полиметаллического оруденения Аркаимского палеовулкана (Южный Урал) // Металлогения древних и современных океанов – 2008. Рудоносные комплексы и рудные фации. Миасс: ИМин УрО РАН, 2008. С. 106–110 (вклад автора 100 %).
Ankusheva N. N., Zaykov V. V. “Physic-chemical forming conditions of seafloor hematite-quartz edifices from gold-bearing ore fields of the Magnitogorsk paleoisland arc (South Urals)” // 12th Quadrennial IAGOD Symposium. Moscow, 2006. P. 42 (вклад автора 60 %).
Ankusheva N. N. “Physics-chemical formation conditions of hydrothermal mineralization for paleozoic volcanoes on southern flank of Magnitogorsk paleoisland arc system (South Urals, Russia)” // MDSG 29th Annual Winter Conference. London: NHM, 2006. P. 58 (вклад автора 100 %).
