Введение к работе
Актуальность проблемы. Взаимодействие магмы с вмещающими породамі - одна из наиболее интересных и малоизученных сторон проблемы формирования ультрабазит-базитовых массивов и свойственного им сульфидного медно-никелевого оруденения. Особенности строения и состава эндоконгактовых зон, преобразования боковых пород и ксенолитов, локализации оруденения зо многом определятся интенсивным массо- и флюидообменом мезду расплавом и боковыми породами. Первым в отечественной литературе 'контактовые взаимодействия ультрабазит-базитовых плутонов описал Н.М.Успенский (1952). Впоследствии эти явления рассмотрены на примере интрузивов Северного Прибайкалья и Забайкалья (Гурулев, 1965, 1983; Конников, 1986).
3 связи с возраставшим дефицитом сырья никелевой промыш
ленности нашей страны, существенным улучшением экономико-
географической ситуации в Северной Прибайкалье и необходи
мостью хозяйственного освоения зоны БАМ с 1985г. возобновле
ны геологоразведочные работы на объектах Северо-Байкальекой
никеленосной провинции, включая Йоко-Довыренский дунит-трок-
толит-габбровый массив, вмеїцгяіций Байкальское сульфидное мед-
но-никелевое месторакденне. Данный интрузив уникален для
построения пегро- и рудогенетических моделей, так как харак
теризуется отчетливой расслоенностыэ, обилием апокарбонатных
ксенолитов в ультраосновкьвс породах, 'медно-.чикелевым оруде-
нением при обнаженности от подошвы до кровли, ненарушенности
внутренней структуры и исключительно слабом метаморфизме, но,
несмотря на длительное изучение петрологии, геохимии и ору
денения плутона, до сих пор не выработана единая рудогенети-
ческая модель как основа локального прогноза богатой медно-
.никелевой минерализации. г
Благодаря геологоразведочным и научно-исследовавельским работам, выполнявшимся на массиве в последнее время при участии автора, был получен значительный объем новой информации по петрологии и рудообразованию в Йоко-Довыренском интрузиве. Обобщение этих данных представляет существенный научный и практический интерес.
Цель и основные задачи исследования. Конечной целью работы является реконструкция особенностей формирования Йоко-До-
вкренского массива. В ходе исследования решались следующие задачи:
-
Детальное изучение внутреннего строения и вещественного состава Яоко-Дсвыренского интрузива.
-
Изучение состава и преобразований терригенных и карбонатных пород в экзоконтакте и ксенолитах массива.
-
Анализ особенностей петрологии эндоконтакговых зон и закономерностей распределения в них сульфидного медко-нике-левого оруденекия.
-
Разработка геолого-генетической модели процессов ру-дообраэования и выявление критериев локального прогноза сульфидного медно-никелевого оруденения.
Фактический материал и методы исследования. В основу работы положены данные, полученные автором в ходе полевых и камеральных исследований лаборатории магматического рудооб-разования ЕГИ СО РАН с 1984 по 1991г. г. В этот период были составлены геологическая схема массива в масштабе I:3б 000, геологические разрезы и планы отдельных участков; задокументировано 3000 погонных метров керна буровых скважин; описано около 1200 шлифов и2Саісшф>в. Макро- и микрокомпонентный coctue пород изучен на основании 220 химических и атомно-аб-сорбционных анализов. В 1Ь0 пробах химико-спектральным методом определены содержания платины, палладия, золота, в 7 пробах - редкоземельных элементов. Анализы выполнены в лаборатории физико-химических методов анализа БГЙ А.А.Цыреновой, А.Б.Куликовой, Т.И.Казанцевой и др. На микроанализаторе MS -46 " Сіілєоп " получено около 400 рентгено-спектралькых определений состава минералов (аналитики Г.Н.Загузин, Л.В.Доб-рецова), 90 анализов рудных минералов проведено лазерно-спектральным методом на приборе LHA-Ю (оператор А.А.Постникова) в лаборатории микроанализа и математических методов БГИ. Определены изотопные отношения Sr /6Sr в 28 пробах на масс-спектрометре Ш-І20І, аналитики В.S.Посохов, В.Л.Ша- лагин (лаборатория минералогии БГИ).
Благородные металлы проанализированы также в 18 пробах инструментальным нейгронно-акгивационным методом (аналитики А.С.Яапухов, А.И.Квасов), в 6 - рентген-флуоресцентным анализом на синхронном излучении (йй, г.Новосибирск, оператор
Ю.П.Колмогоров). Количественным рентгеноспектральним методом на микроанализаторе JXA-5в ИГиГ (г. Екатеринбург) выполнено 28 определений содержаний Р и сі в минералах, оператор Л.К. Воронина. Изотопный состав 0 и Н в 16 пробах определен в ЮМ (г.Киев) относительным методом на масс-спектрометрах МИ-1201 и МИ-І332. В II пробах количественным спектральным методом определены содержания В (ОЯГГиИ, г.Новосибирск, аналитик Г.3.Еремеева), в монофракции аксинита - изотопный состав В (ГЕОХИ, г.Москва, аналитик С.Д.Минеев).
Совместно с Э.Р.Халтаковим проверено численное моделирование формирования массива по программе "Кристаллизация" на микроЭШ " Пега -60". Совместно с А.Г.Симакиным (ИЗЫ, п.Черноголовка) по оригинальной программе с использованием сосредоточенной модели на ЭВМ " llord -10" оценены динамические > условия кристаллизации Йоко-Довыренского интрузива. Научная новизна. .
1. Новые геологические, петрографические, минералогичес
кие и геохимические данные позволили уточнить представления
о внутреннем строении массива, обосновать формирование Плу
тона в результате последовательного двухэтапного поступления
в интрузивную камеру пикритового и базитового расплава. Пространственная, вещественная и возрастная близость позволяют считать габбронориты второй фазы субвулканической фацией андезит-базальтов иняпгукской свиты.
-
Процесс формирования пород массива удовлетворительно численно смоделирован по программе "Кристаллизация" и оригинальной программе моделирования динамической кристаллизации расплава дорастанием кумулуса при композиционной конвекции.
-
Показано, что взаимодействие пикритового расплава с терригенными и карбонатными породами привело к формированию нижней плагиоперидотитовой и околоксенолитных эндоконтакто-вых зон. Изучение вещественного состава таких зон позволило сделать вывод об их оцелочении и гидратации, то есть селективном заимствовании из вмещающей толщи калия и воды без полной'ассимиляции.
-
Впервые для данного массива диагностированы хлорфлого-пит с повышенным содержанием Сг23 и ТІОс>» хяо?~ и ФТР_ апатит, шпинель состава хромит-кульсокит, пектолит, диаспор
и аксинит.
5. Разработана модель, связывающая ассимиляционные процессы и сульфидное рудообразование. Предложены критерии локального прогноза мєдш-никєлєеого оруденения.
Практическое значение работы заключается в том, что на основе разработанной модели образования сульфидного медно-нике-левого оруденения, данных о перспективности интрузива на бла-городнометальную минерализацию составлены и внедрены в Северо-Байкальекой ГРЭ ПРО "Бурятгеология" "Рекомендации по доизуче-нию перспектив Коко-Довыренского плутона на сульфидное медно-никелевое оруденеш;е" (1989), учтенные при проведении бурения массива в І939-І99ІГ.Г. Предложенные критерии применимы и для других пластовых расслоенных интрузивов и использованы при' составлении "Методических рекомендаций по локальному прогнозу богатого сульфидного оруденения" (І9В7).
Публикации и апробации работы. Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 32 печатных работах, докладывались на УП Всесоюзном петрографическом совещании (Новосибирск, І986), ІУ Всесоюзном минералогическом семинаре (Душанбе, 1986),Л Всесоюзном совещании по геологии медно-никелеЕых месторождений (Апатиты, I9S7), ХЗ и ПУ семинарах по геохимии магматических пород (Москва, 1987, 1988), конференции "Геология и геофизика активизированных областей Восточной Сибири" (Иркутск, 1S88), Международной конференции по использованию синхротронного излучения (Новосибирск, 1988), П Всесоюзном совещании "Физико-химическое моделирование в геохимии и петрологии на Э3" (Иркутск, 1988), ХП Всесоюзном симпозиуме по стабильным изотопам в геохимии (Ьиосква, 1939), XI конференции "Геология и полезные ископаемые Урала" (Екатеринбург, 19Э1), П Всесоюзном совещании по связи магматизма' с орудене-кием (Якутск, 1991), научных сессиях БКЦ (1987, 1988, 1991}.
Структура и обы:м работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения общим объемом 7 2.8 машинописных страниц, сопрОЕОвдается Ь9 рисунками, 35 таблицами, список использованной литературы насчитывает 167 наименований.
Работа выполнена в лаборатории магматического рудообразо-вания БГИ е соответствии с планом научно-исследоЕательских работ пс теме: Типербазит-базитовые рудно-магматические системы" .
Автор считает приятным долгом выразить глубокую признательность доктору геолого-минералогических чаук Э.Г.Конникоьу за научное руководство, постоянные поддержку и помощь в работе. Успеху проведения полевых и камеральных работ способствовало сотрудничество с Врублевской Т.Т., КачаровскоЯ Л.Н., Куликовым А.А., Меляховецким А.А., Орсоевым Д.А., Татьянкиной Э.М., Цыганковым А.А. Автор искренне признателен сотрудникам аналитических подразделений, коллегам из Бурятского геологического института и других научно исследовательских учреждений, ПГО -"Бурятгеология" за помощь и консультации. За участие в оформлении диссертации автор благодарен Ефимовой Г.А., Захаровой А.А., Урбазаеву 3. И.