Околорудные метасоматиты месторождения большой канимансур (срединный тянь-шань) и их петрогеохимические особенности

Вид материала

Автореферат

Содержание Научный руководитель Института геологии АН РТ Актуальность исследований. Цель и задачи исследований. Научная новизна. Практическое значение. Фактический материал и методика работы. Апробация работы. Структура и объем работы. Работа выполнена Основные защищаемые положения Торий-урановое отношение в вулканитах месторождения

Подобный материал:

• Введение актуальность исследований, 244.4kb.
• Горная Средняя Азия (Тянь-Шань). 17 лекция, 1268.45kb.
• По Северному Тянь-Шаню Горные туристские маршруты по Заилийскому Алатау и Кунгей-Алатау, 2984.57kb.
• Овершенствование методов контроля и регулирования разработки нефтяных месторождений,, 76.38kb.
• Реферат Разработка рекомендаций по применению методов борьбы с пескопроявлением газовых, 13.16kb.
• Руководств о по составлению паспорта формы «Б» «месторождения неметаллических полезных, 1151.2kb.
• Темы курсовых проектов по дисциплине «Теоретические основы разработки нефтяных и нефтегазовых, 11.01kb.
• 2. Разработка с последующей газификацией угля Черниговского месторождения Сутью проекта является разработка Черниговского месторождения бурого угля, 49.61kb.
• Бизнес-план по геологическому изучению и добыче полезного ископаемого (или Технико-экономическое, 19.77kb.
• Реферат Дипломный проект 127 страниц, 21 рисунок, 35 таблиц, 12 источников. Газ, гидраты,, 21.44kb.

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН

ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ

На правах рукописи

САМИЕВ МУЛЛОСАМИ БОЕВИЧ

ОКОЛОРУДНЫЕ МЕТАСОМАТИТЫ МЕСТОРОЖДЕНИЯ БОЛЬШОЙ КАНИМАНСУР (СРЕДИННЫЙ ТЯНЬ-ШАНЬ) И ИХ ПЕТРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ


Специальность 25.00.04 – петрология, вулканология


Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук

Душанбе

2006

Работа выполнена в Институте геологии Академии наук Республики Таджикистан

Научный руководитель: член- корреспондент АН РТ, доктор геолого -

минералогических наук, профессор

А.Р. Файзиев


Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

В.С.Лутков

кандидат геолого-минералогических наук

М.Б.Акрамов


Ведущее предприятие: Памирская геолого-разведочная экспедиция ГГУ

«Геологияи точик»


Защита состоится «28» декабря 2006г. в 10⁰⁰ часов на заседании диссертационного совета К 047.012.01 при Институте геологии Академии наук Республики Таджикистан.


Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим присылать по адресу: 734063, г. Душанбе, ул. Айни, 267, Институт геологии АН РТ, ученому секретарю. E-mail: svakhid@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

Института геологии АН РТ

Автореферат разослан « _ » ноября 2006 г.


Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат геолого-минералогических наук А.А.Сабиров

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Карамазарский регион является уникальным районом по разнообразию и запасам рудного сырья не только в Средней Азии, но и в глобальном масштабе. Большой Канимансур-одно из крупнейших серебро-полиметаллических месторождений региона - относится к ряду месторождений-гигантов. Оно изучается, начиная с конца двадцатых годов прошлого века. Исследованы многие аспекты геологии этого месторождения и его околорудных пород (стратиграфия, тектоника, структура, магматизм, минералогия, закономерности размещения оруденения, термобарогеохимия, петрофизические свойства вмещающих пород и т.д.). Однако, важнейшим вопросам околорудного изменения и редкоэлементной геохимии вмещающих вулканитов, в том числе поведения в них типоморфных рудных и редких элементов, не было уделено должного внимания. Вместе с тем, решение этих вопросов имеет первостепенное фундаментальное и прикладное значение, а полученная информация может рассматриваться как один из критериев при поисках и разведке серебро-полиметаллического оруденения.

Цель и задачи исследований. Целью работы является геолого-петрографическое исследование околорудно-измененных пород и выявление геохимических особенностей рудных и редких элементов при этих процессах для последующего использования при поисково-оценочных работах. Основными задачами исследований являлись: 1) установление типов и видов околорудного метасоматоза и связанного с ними оруденения; 2) выяснение закономерностей пространственного распределения околорудных метасоматитов; 3) проведение расчёта балансов вещества при процессах околорудного изменения; 4) изучение распределения рудных и нерудных элементов во вмещающих породах в качестве вероятных прогнозных критериев при поисках оруденения.

Научная новизна. Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Установлена связь отдельных типов оруденения с конкретными видами околожильных метасоматитов.
   
2. Выявлена вертикальная зональность в распределении околожильных метасоматитов и типов оруденения.
   
3. Впервые на месторождении выявлена околорудная ангидритизация, локализованная в нижней части месторождения и на его флангах.
   
4. Определена подвижность и инертность компонентов при метасоматических процессах в слабоизмененных, измененных и сильноизмененных вмещающих вулканитах.
   
5. Выявлен факт связи содержания в околожильно измененных породах MnO с масштабностью оруденения.
   
6. Изучены геохимические особенности некоторых элементов во вмещающих вулканитах месторождения, оценены статистические параметры их поведения и установлены корреляционные связи между элементами в разновозрастных вулканитах.
   
7. Составлены карты ореолов рассеивания элементов в горизонтальном плане и вертикальном разрезе.
   

Практическое значение. Показано поисково-оценочное значение околорудных метасоматитов при поисках и прогнозировании серебро-полиметаллического оруденения; оценены средние содержания рудных компонентов в околорудно измененных вулканитах, которые превышают кларки в 3-100 раз; содержание MnO в околорудно измененных породах предлагается рассматривать как один из критериев оценки масштабности оруденения.

Фактический материал и методика работы. Работа выполнена согласно фактическим данным, полученным при изучении проб из всех подземных горных выработок шахты №8 (гор. 1305м) , а также кернов из нескольких скважин глубиной более 900м. При выполнении работы автором описано более 100 шлифов и использованы результаты 44 силикатных анализов. Геохимические особенности вулканитов охарактеризованы на основании около 1000 количественных рентгено-спектральных анализов на Pb, U, Th, Sr и Rb и химических и пробирных анализов на Ag и Zn. Серебро анализировалось и атомно-абсорбционным методом. Анализы выполнены в лабораториях ИГЕМ РАН, Забайкальского НИИ (г.Чита), Кайраккумской геологоразведочной экспедиции ПО “Таджикглавгеология”.

Апробация работы. Основные положения диссертации сообщались на семинаре в г. Анкаре (май 2000г.), на Республиканской конференции молодых учёных “Чавонон ва чахони андеша” (г. Душанбе, 2005г.), на Международной научной конференции “Магматические и метаморфические формации и связанное с ними оруденение” (Ташкент, 2005г.), на Ежегодной научной конференции Института геологии АН РТ (Душанбе, 2004-2005гг.), на конференции, посвяшенной 15 летию “Дня независимости и 2700-летию города Куляб” (Душанбе, 2006г.).

Структура и объем работы. Работа объемом 234 страниц состоит из введения, 5 глав и заключения, сопровождается таблицами и схематическими геологическими картами, графиками и списком использованной литературы.

Работа выполнена в лаборатории рудных и нерудных полезных ископаемых Института геологии АН РТ под руководством члена-корреспондента АН РТ, доктора геолого-минералогических наук, профессора А.Р.Файзиева, которому автор выражает искреннюю признательность за поддержку и заботу при написании работы. Также автор выражает искреннюю признательность сотруднику Института геологии И.М. Державцу за неоценимую помощь при статистической обработке результатов анализов.

Автор выражает искренную благодарность В.Е.Минаеву, Ю. Мамаджанову, Н.Р.Раджабову, Т.Джураеву, Ш.О.Худобахшовой, И.Оймахмадову, М.Гадоеву, Г.С.Салимовой, С. Файзиевой и всему коллективу Института геологии, сотрудникам горно-геологического факультета ТГНУ М.М. Фозилову, Ф.Г. Гафурову, Ф.Малахову, Ч. Фозилову, Р.Талбонову, Ч. Ятимову и геологам Кайраккумской ГРЭ Т.Ш.Шарифбаеву, Г. Абдуллаеву, Н. Ходжиматову, директору Горно-геологического техникума им. С.М. Юсуповой Р.В. Охунову и др. за всестороннюю помощь, консультации и поддержку в выполнении данной работы.

Основные защищаемые положения

1. Околорудный метасоматоз в изученном месторождении играет решающую роль в перераспределении вещества и образовании рудных концентраций и тесно связан с единым длительно развивавшимся процессом оруденения. Различные виды выделенных автором околорудных метасоматитов связаны с определенными типами оруденения и могут рассматриваться как один из надежных критериев при поисках и разведке проявлений серебро-полиметаллического типа.

Среди процессов эндогенного рудообразования околорудный метасоматоз является одним из ведущих. Он играет решающую роль в перераспределении вещества и образовании рудных концентраций и может рассматриваться как один из надежных критериев при поисках и разведке. На площади месторождения отмечается широкое проявление процессов околорудного метасоматоза, тесно связанного с единым, длительно развивающимся процессом рудообразования. Только гидротермальная деятельность огромного масштаба могла создать такие значительные тела метасоматитов и колоссальные рудные концентрации, как на Большом Канимансуре. Это месторождение могло образоваться в результате сложной эволюции и долгой жизни очага возникновения растворов, о чем свидетельствует многостадийность процесса минерализации (Файзиев и др.,1987).

По геологической позиции пород и степени их преобразованности на месторождении выделяются два типа метасоматитов. Первый, близсинхронный с образованием вулканогенных толщ тип - это дорудное, согласное с напластованием, объемное изменение пород, с сохранением их структурно-текстурных особенностей. Развивается этот тип изменения вдоль многочисленных трещин в зонах разломов. Растворы, просачиваясь через толщи вулканитов по этим трещинкам и пустоткам, вызывали площадной метасоматоз. Мощность тел дорудных изменений достигает десятков метров при протяженности в сотни метров. В кислых вулканитах, представленных плотными фельзитоидными риолитами, трахириолитами, преимущественное развитие имеют фоновое окварцевание, серицитизация и калишпатизация, а в средних породах (андезиты, андезито-дациты, трахиандезиты и их пирокласты) - хлоритизация, карбонатизация и пиритизация, или попросту - пропилитизация. Метасоматические образования первого типа развиты регионально, а все минеральные новообразования в них формируются, главным образом, за счет перегруппировки петрогенных компонентов.

Второй или поздний тип метасоматитов – это синхронные с оруденением или предрудные или синрудные метасоматиты по терминологии В.А. Русинова (1984), которые контролируются тектоническими нарушениями различных порядков. Они развиты локально, более интенсивно изменены и имеют относительно малую мощность и секущий характер по отношению к пропилитам первого типа метасоматитов. По составу метасоматиты второго типа аналогичны синвулканическим метасоматитам. Развиваются они в связи с рудоносными разрывными нарушениями и очень редко с безрудными жилами, что позволяет относить рудоотложение и околорудный метасоматоз к единому процессу минералообразования на месторождении. Мощность зон околорудного изменения варьирует от нескольких метров до нескольких десятков метров. Вдоль крупных разломов ширина зон околорудного метасоматоза достигает 100м. Ореолы метасоматических изменений позднего типа картируются в виде мощных и протяженных зон, а также систем мелких кулисообразно расположенных зонок.

В зависимости от состава вулканитов, на месторождении в целом, можно выделить два вида околорудного метасоматизма: 1) метасоматоз, связанный с кислыми эффузивами; 2) околорудные изменения в связи со средними андезит-дацитовыми порфиритами.

В кислых вулканитах (риолитах, дациториолитах, трахидациториолитах и их пирокластах) околожильные изменения выражаются в замещении вкрапленников плагиоклаза новообразованиями хлорита, серицита, карбоната и водяно-прозрачного калиевого полевого шпата (адуляра), а первичного калиевого полевого шпата - серицитом и хлоритом. Адуляр, кроме того, что образует псевдоморфозы по плагиоклазу, нередко совместно с агрегатами кварца, нарастает на стенках трещин в риолитах в виде идиоморфных кристаллов. При метасоматозе в обязательном порядке образуется кварц, связанный с переотложением свободного кремнезема, выделившегося при серицитизации, хлоритизации и калишпатизации. В кислых вулканитах новообразованный карбонат имеет незначительное распространение.

По составу метасоматиты в кислых вулканитах наиболее близки к березитам. Они чаще всего сопровождают серебро-полиметаллическое оруденение, а также флюорит-баритовые жилы с сульфидами. Березитизацию В.А. Жариков (1959) рассматривал как основной поисковый признак для полиметаллического оруденения в алюмосиликатных породах Западного Карамазара.

В околорудных метасоматитах вулканитов среднего состава (андезиты, андезито-дациты, трахиандезиты и их пирокласты) увеличивается роль карбонатизации и хлоритизации, которые развиваются не только по темноцветным минералам (биотиту, амфиболу, пироксену), но и по порфировым выделениям плагиоклаза. Карбонатизация выражается в основном в отложении карбонатов в микротрещинках. Хлорит же метасоматически развивается по минералам вмещающих пород, а также отлагается в полостях трещин совместно с жильными и рудными минералами. Хлорит, выделившийся в начальные стадии гидротермального процесса, представлен пеннином; хлориты более поздних стадий - даллеситом и близко неопределенными железо-магнезиальными разностями. Основная масса пород, состоящая из тонкопризматических микролитов плагиоклаза и мельчайших кристалликов амфибола, превращена в тонкочешуйчатый агрегат слюды типа фенгита. Наряду с хлоритом, серицитом и карбонатом, в измененных андезитодацитах наблюдается и новообразованный кварц. Метасоматиты в средних породах обычно сопровождаются медно-висмутовой и флюоритовой минерализациями.

Если сравнить околорудные метасоматиты вокруг различных типов руд на месторождении, то обнаруживается, что наиболее интенсивно породы изменены (хлоритизированы и окварцованы) вблизи медно-висмутовых рудных зон. Около флюорит-барит-галенитовых жил хлорит практически отсутствует. Породы здесь замещены кварцево-серицитовыми и карбонатно-кварцево-серицитовыми агрегатами с рассеянной вкрапленностью пирита. Нередко наряду с пиритом вблизи жил в околорудных метасоматитах появляется вкрапленность и других сульфидных минералов - галенита, сфалерита, халькопирита, блеклых руд и других минералов, причем они наиболее охотно развиваются по выделениям полевых шпатов в виде частичных или полных псевдоморфоз.

Особо следует отметить метасоматическую природу флюоритового оруденения. Установлено, что зоны богатой флюоритовой минерализации явно тяготеют к породам среднего состава - андезитовым и андезито-дацитовым порфиритам, более богатым кальцием по сравнению с кислыми вулканитами. Такую избирательную локализацию можно объяснить активным взаимодействием минералообразующих растворов с вмещающими породами, в результате чего происходит разложение анортитовой молекулы плагиоклазов и заимствование из нее кальция, необходимого для образования флюорита. Подобный процесс является обычным при формировании флюоритовых месторождений в алюмосиликатной среде (Соловьев, 1961; Файзиев, 1991).

Несколько слов о возрасте метасоматитов. Датирование ранних пропилитовых метасоматитов из месторождения Школьное (Табошар-Канджольское рудное поле Карамазара) охватывает интервал времени от 277±4 до 263-267±8 млн. лет (Moralev, Shatagin, 1999). Примерно такие цифры для синвулканических термальных событий в измененных породах Адрасман-Канимансурского рудного поля приводят Ю.Г.Сафонов и др. (2000). Нижняя возрастная граница серицитов и адуляра из рудных зон месторождений Канимансур и Замбарак определена цифрой 258±8 млн лет (Волков и др., 1997).

На месторождении проявлена как горизонтальная, так и вертикальная зональность. Горизонтальная зональность околорудного преобразования пород выражена в смене минеральных парагенезисов внутренней, промежуточной и внешней зон (Лурье, 1971). В непосредственном контакте с рудными телами наблюдается зона интенсивно окварцованных пород, представленная тонко-мелкозернистым кварц-серицитовым агрегатом с вкрапленностью пирита и других сульфидных минералов. Далее кварц-серицитовая зона сменяется зоной хлоритизации, которая развивается по первичному калиевому полевому шпату и плагиоклазу. С удалением от жил, зона хлоритизации уступает свое место зоне серицитизации, а та, в свою очередь – калишпатизации (адуляризации). На достаточно большом удалении от рудоносной зоны наблюдается лишь карбонатизация, причем она, главным образом, развивается по калиевым полевым шпатам.

Вертикальная метасоматическая зональность от верхних горизонтов месторождения к нижним выражается в следующем. В самой верхней части разреза пород месторождения отмечается слабая аргиллитизация вулканитов. С дневной поверхности и до гипсометрических уровней 1400-1200м сочетаются слабые хлорит-серицитовые фоновые изменения с более интенсивными собственно околорудными изменениями аналогичного состава. Здесь развиты гидратированные разности слюд. Отмеченные изменения совпадают с ореолом распространения серебро-свинцовых и серебро-полиметаллических руд. Хлорит-серицитовые околорудные изменения, которые местами сопровождаются калишпатизацией (адуляризацией) вмещающих пород, развиты до отметки примерно в 1000 метров, а ниже они переходят в серицит-хлоритовые. В этой части разреза преобладают негидратированные слюды. Серицит-хлоритовые метасоматиты сопровождают главным образом серебро-медно-висмутовые руды.

На отметке порядка 500 м, наряду с серицит-хлоритовыми, проявляется эпидот-калишпатовый тип изменения, представленный, в основном, прожилками этих минералов. Эпидот заполняет не только трещинки, но и развивается по породообразующим минералам, главным образом, темноцветным.

На гипсометрической отметке 150 м и ниже гематит-кварцевые прожилки сопровождаются уже турмалин-хлоритовыми оторочками и ангидритизацией. Последняя, с убогим медно-железистым оруденением, развивается обычно в подрудных, подстилающих оруденение, породах. Анализ парагенезисов и данные по термометрии сопряженных с околорудными метасоматитами жильных минералов показывают, что продукты аргиллизации вулканитов возникли в интервале температур 250-100⁰С, эпидот-калишпатовых – 420-270⁰С, турмалин-хлоритовых и ангидритовых – 460-330⁰С (данные А.Р.Файзиева).

Таким образом, различные виды околорудных метасоматитов связаны с определенными типами оруденения на месторождении и могут рассматриваться как один из надежных критериев при поисках и разведке. Поскольку ангидритизация происходит в самых нижних горизонтах и на флангах рудных зон, ее можно использовать для прогнозной оценки оруденения: наличие ангидритовой минерализации на поверхности является показателем сильно развитового эрозионного среза и неперспективности оруденения на глубину. По мнению Э.А. Дунин-Барковской (1978), калишпатизация тесно связана с рудоотложением и может служить важным поисковым признаком на серебро-полиметаллическое оруденение.


2. Расчёты баланса вещества при процессах околорудного изменения вулканитов показали близкий состав метасоматизирующих растворов, но поведение различных компонентов при этих процессах неодинаковое. Наиболее стабильным привносом при околорудном метасоматозе характеризуются MnO, FeO, TiO₂ и Al₂O₃, а выносом - SiO₂, CaO, Na₂O. Поведение K₂O, MgO, Fe₂O₃ неоднозначное: в одних случаях наблюдается их привнос, в других-вынос. Содержание MnO в околорудноизмененных породах служит одним из надежных критериев оценки масштабности оруденения.

Для определения подвижности и инертности компонентов при метасоматических процессах производился подсчет баланса привноса-выноса петрогенных элементов в рудовмещающих вулканитах месторождения. Для выявления закономерностей перемещения количеств привнесенных и вынесенных атомов каждого компонента были использованы результаты силикатных анализов сравнительно неизмененных пород и в различной степени измененных гидротермальными растворами их аналогов. Нужно отметитъ, что в целом в формировании изученных вулканитов и распределении в них петрогенных и редких элементов участвовали как магматические процессы (прежде всего кристаллизационной дифференциации), так и широко представленные явления их метасоматического преобразования. При этом концентрации одних элементов (Si, Ti, Fe, Mg, Al и др.) определялисъ в первую очередь магматическими процессами, тогда как на поведение К, Na, Mn, Ca, редких и других элементов весьма существенно влияли процессы метасоматоза, связанного, вероятно как с глубинным привносом вещества, так и с его прераспределением внутри изученного блока рудовмещающих вулканитов.

Результаты химических анализов были пересчитаны по кислородному методу Т. Барта. Эти расчёты показывают, что характер гидротермального изменения пород во всех рассматриваемых типах вулканитов в целом сходный, что свидетельствует о близком составе метасоматизирующих растворов. Однако поведение различных компонентов вмещающих пород при этом неодинаковое.

Среди петрогенных оксидов наиболее активным является SiO_2. Практически во всех рассмотренных типах метасоматитов происходит его вынос, свидетельствующий о том, что замещение протекало при щелочном составе растворов.

Метасоматоз вулканитов происходит и с привносом окиси марганца. Привнесенный MnO в околожильно-измененных породах собственных минералов не образует. Однако, при высокой активности CO₂ в растворах он расходуется для образования манганкальцита в виде родохрозитовой молекулы в нем. В целом, содержание марганца в измененных породах сравнительно высокое – в среднем 0,47 %, против 0,06 % в неизмененных. Если применить положение, согласно которому между количеством эндогенного марганца в минералах, рудах и породах и масштабом оруденения существует прямая пропорциональная зависимость (Кантор, 1979), то данный признак подтверждает уникальность объекта. Отметим также, что повышенным содержанием двухвалентного марганца характеризуется и флюорит месторождения Большой Канимансур (Файзиев А.Р., 2003). Согласно данным Н.Н. Васильковой и др. (1981), это также показатель крупномасштабности месторождения.

Кальций большей частью подвергается выносу. Высвободившийся при этом элемент выносится в трещины и пустоты, где отлагается в виде кальцита или флюорита. При низкой активности CO₂ и F в растворах, известь может входить и в состав новообразованного эпидота.

Калий при изменении вулканитов на месторождении ведет себя по-разному. Например, при формировании околорудных метасоматитов по трахидациториолитам тарыэканской толщи происходит вынос этого компонента, а метасоматизм риолитов сферолитовой толщи совершается под воздействием растворов с активной ролью K₂O, т. е. он привносится. Причем, чем сильнее изменены породы, тем больше в околорудном пространстве серицита и адуляра. Серицит развивается преимущественно во внешних зонах метасоматической колонки, а для внутренних зон свойственен другой калийсодержащий минерал – адуляр. Процесс изменения тавакской толщи сопровождается в одних случаях выносом, а в других – привносом калия.

Натрий при процессах гидротермального изменения вулканитов за редким исключением выносится. Причем, большей частью, почти полностью.

Таким образом, наиболее стабильным привносом при околорудном метасоматозе характеризуется MnO, а выносом – SiO₂, CaO и Na₂O. K₂O ведет себя неоднозначно. В одних случаях наблюдается его привнос, в других – вынос.


3. Вмещающие осадочно-вулканогенные породы рудного поля характеризуются очень высокими средними содержаниями Pb, Zn и Ag, превышающими кларк этих элементов в кислых породах в 30-100 раз, высокими – U и Th (3-7 раз), повышенным - Rb (1,5 раза) и пониженным -. Sr (0,27). Вокруг рудных тел одни из этих элементов (Pb, Zn, Ag, U, Th) образуют положительные аномалии, другие (Sr и Rb) – отрицательные, причем размеры этих геохимических ореолов значительно (в 5-7 раз) превосходят мощности рудных тел и прямо пропорциональны интенсивности околорудного метасоматоза.

Одной из актуальнейших проблем, стоящей перед геологами, является проблема выявления индикаторов скрытого оруденения. В связи с этим, исследования закономерностей распределения элементов во вмещающих породах и околожильном пространстве на месторождении может способствовать разработке научных основ поисков оруденения, не имеющего выхода на дневную поверхность.

Изучение распределения элементов во вмещающих вулканитах месторождения показывает, что содержания одних элементов (Ag, Pb, Zn, U, Th) от слабоизмененных разностей пород к сильно измененным увеличиваются, а других (Sr, Rb) - уменьшаются. Отмеченные группы элементов ведут себя по-разному и вкрест простирания рудных тел. Содержание первой группы элементов в непосредственном контакте с рудной жилой резко увеличивается и по мере удаления от нее оно постепенно уменьшается и достигает своего фонового уровня на расстоянии, в 6-10 раз превышающем мощность рудных жил. Концентрация второй группы элементов, напротив, в этом направлении заметно уменьшается и достигает своего фонового содержания вкрест простирания жил примерно на расстоянии, в 5-6 раз превышающем их мощность. Таким образом, в результате метасоматического изменения вмещающих пород Ag, Pb, Zn, U и Th привносились и откладывались в тектонических нарушениях и в непосредственной близости от них, образуя положительные аномалии, значительно превосходящие размеры рудных тел во всех трех измерениях. Sr и Rb же выносились, создавая вокруг рудных тел отрицательные ореолы. Это свидетельствует о неодинаковом поведении указанных элементов при процессах геохимического перераспределения. Следовательно, если по положительным ореолам элементов можно выделить зоны рудоконтролирующих и рудовмещающих разрывов, то по отрицательным – оконтурить перспективные площади, в пределах которых возможно обнаружение скрытых рудных тел.

Изучение эндогенных ореолов не может проводиться без знания характера распределения элементов в рудных телах, с которыми ореолы составляют генетически единое целое. С этих позиций рудные тела представляют собой зоны максимальных концентраций рудообразующих элементов в поле их первичных ореолов. Изучением характера распределения элементов в рудных телах установлена четкая вертикальная геохимическая зональность, обусловленная тем, что Ag и Pb более интенсивно накапливаются в верхних частях оруденелых зон, Zn, U и Th - в средних, а Bi, Cu и Fe – в нижних горизонтах месторождения (Файзиев, 2001). В наиболее глубоких подрудных сечениях месторождения в рудах появляется незначительное количество W, Sn, Mo, Au.

Сравнение средних содержаний элементов в породах отдельных толщ показывает, что наиболее высокие концентрации Ag, Pb и Zn характерны для вулканитов тарыэканской, сферолитовой и тавакской толщ. Сравнительно высокие содержания этих элементов наблюдаются также в породах кушайнакской и кызылтауской толщ. Минимальное количество Ag, Pb и Zn имеет место в вулканитах алмалысайской и адрасманской толщ. Сравнительно высокими средними содержаниями U и Th характеризуются также породы сферолитовой, тарыэканской, тавакской, кызылтауской и кушайнакской толщ. Повышенное количество этих элементов наблюдается и в вулканитах алмалысайской толщи. Только породы адрасманской толщи содержат сравнительно невысокую концентрацию U и Th.

В отличие от указанных элементов, в рудовмещающих вулканитах месторождения содержание стронция низкое, что объясняется выносом этого элемента при процессах околорудного изменения. Причем, чем интенсивнее вмещающие породы подвергнуты процессам метасоматического изменения, тем меньше в них концентрация Sr. Наблюдается и другая зависимость. Чем больше во вмещающих вулканитах содержание рудных компонентов, тем меньше в них количество Sr. Так, например, в породах тавакской, тарыэканской, сферолитовой, кушайнакской и кызылтауской толщ, в которых наблюдаются значительные содержания Ag, Pb, Zn, U и Th, средняя концентрация Sr всего 56.5 – 107.6г/т, что в 3.5 – 6.6 раз ниже кларка этого элемента в кислых эффузивах по В.В. Буркову и Е.К. Подпориной (1962). Для пород адрасманской и алмалысайской толщ содержание Sr соответственно в 2.4 и 1.9 раз ниже его кларка в кислых эффузивах.

Хотя Rb вокруг рудных тел, как и Sr, образует отрицательные ореолы, тем не менее его содержание в рудовмещающих вулканитах выше (1.4-1.6) кларка этого элемента в кислых породах. Такое поведение Rb можно обьяснить тем, что выщелоченный и вовлеченный в гидротермальный процесс элемент расходовался в качестве изоморфной примеси для образования вторичных минералов, в особенности серицита и калишпата. В менее метасоматически переработанных вулканитах алмалысайской и адрасманской толщ содержание Rb немногим отличается от его кларка для кислых пород.

Табл. 1

Среднее содержание элементов в породах месторождения Большой Канимансур (г/т)

Толща	Кол-во проб	Ag	Pb	Zn	U	Th	Sr	Rb
Четвертичн. отложен.	13	-	475	-	12.8	21.0	80.3	237.2
Меловые отложения	16	2.2	180	-	11.4	18.3	93.2	225.3
Саттарская	10	5.0	425	800	10.5	34.2	139.0	252.4
Тавакская	467	28.7	1625	3310	16.5	35.2	92.3	301.1
Сферолитовая	171	35.9	2118	2765	24.9	42.1	56.5	270.7
Тарыэканская	98	43.9	2196	3324	20.0	29.0	107.6	320.3
Кушайнакская	122	31.0	1112	2600	12.5	27.6	103.3	312.0
Кызылтауская	19	16.6	1640	3100	17.2	29.5	59.1	303.2
Адрасманская	32	8.0	590	700	9.4	17.0	155.0	239.6
Алмалысайская	23	9.8	500	600	13.3	19.6	195.0	243.0

Следует отметить, что повышенное количество Pb, Zn, Ag, U, Th и Rb и пониженная концентрация Sr наблюдаются не только во вмещающих вулканитах месторождения, но и в образованиях саттарской толщи (Р₂-Т₁st) и меловых породах чехла и даже четвертичных отложениях. Содержание Pb в них в 11-30 раз выше кларка этого элемента в земной коре, Zn – 8-10, Ag – 3-7, U – 4-5, Th – 1.4-2.6 и Rb – 1.5-1.7. Концентрация Sr меньше кларка в 2.4-4.2 раз. Связано это, по-видимому, с тем, что осадочно-терригенные породы были образованы в результате разрушения палеозойских пород, в том числе и рудовмещающих вулканитов месторождения. В денудационный процесс были вовлечены и вмещающие породы других полиметаллических проявлений Адрасманской мульды, а также урановое месторождение Адрасман и ряд близлежащих урановых проявлений.

Все первичные геохимические ореолы приурочены к зонам тектонических нарушений. В зависимости от угла падения этих зон меняется и форма геохимических ореолов. Крутопадающие рудные жилы образуют ореолы в форме свечи в разрезе и эллипса в плане, с симметричным развитием по обе стороны от них. В менее крутопадающих жилах зоны развития ореолов более широкие в висячем боку и менее – в лежачем. Во всех случаях размеры ореолов прямо пропорциональны мощности рудных жил. Однако из-за преимущественного развития на месторождении минерализации штокверкового типа, ореолы имеют сложное строение и характеризуются значительным их площадным развитием. Они охватывают широкий комплекс вулканитов и выражаются в частой смене участков с меняющимися содержаниями элементов. Другими словами, в полях развития фоновых содержаний элементов наблюдаются значительно повышенные (для рудных элементов) и пониженные (Sr, Rb) концентрации, связанные с апикальными частями отдельных мелких рудных жил и прожилков. В связи с этим, первичные геохимические ореолы вокруг этих жильных выполнений сливаются, образуя один общий ореол, характеризующий ореол рудоносных зон в целом. Этому способствует также блоковое строение структуры месторождения, где каждый блок со всех сторон обрамляется рудоконтролирующими или рудовмещающими разрывными нарушениями различного простирания. С этих позиций всю площадь месторождения можно представить как один общий геохимический ореол с повышенными или пониженными содержаниями отдельных элементов.

Таким образом, в своем развитии первичные ореолы контролируются тектоническими структурами как регионального, так и локального характера. Этот фактор определяет пути и возможности проникновения глубинных флюидов, которые являются основными источниками рудообразующих компонентов. При этом влияние состава вмещающих вулканитов имеет второстепенное значение. Степень обогащенности той или иной разности пород рудными компонентами зависит от физико-механических свойств вмещающих пород.

Дополнительными источниками-носителями элементов служили породообразующие и акцессорные минералы вмещающих вулканитов: Pb – полевые шпаты, особенно калишпаты; Zn – биотит и продукты его изменения; Sr – калиевые полевые шпаты, плагиоклазы, биотит; Rb – полевые шпаты, биотит и др.; U и Th – ортит, циркон, монацит, пирохлор и др. Форма нахождения элементов во вмещающих вулканитах различная: Pb, Zn и Ag находятся в виде сульфидов и сульфосолей. Кроме того, Ag находится в самородном состоянии и в качестве изоморфных примесей в сульфидах, главным образом, галените. Главной формой нахождения U и Th являются эмульсионные частички этих элементов в основной массе вулканитов. Меньшее количество U связано с мелкими включениями собственных урановых (уранинит, урановая чернь) минералов. На месторождении собственные минералы Sr и Rb не обнаружены. Выщелоченный гидротермальными растворами из вмещающих пород Sr, по-видимому, входил в барит (в качестве изоморфной примеси), в составе которого присутствует до 0.5% этого элемента, а Rb – в продукты околожильного изменения, в частности серицит, калишпат, также как структурная примесь.

Исследование элементов в рудовмещающих вулканитах месторождения Большой Канимансур показывает, что геохимические аномалии Pb, Zn и Ag проявляются в повышенных против региональных, и тем более глобальных кларков этих элементов, в 30-100 раз. Содержания U и Th выше регионального кларка в 3-7, а Rb в 1,5 раза. Только концентрация Sr во вмещающих вулканитах месторождения заметно ниже его кларка в земной коре (0,27 кларка).

Все вышеперечисленные признаки распределения элементов в вулканитах месторождения Большой Канимансур можно использовать для определения перспективности не только новых площадей, но и флангов и глубоких горизонтов в пределах известных рудных полей.

Как поисковый признак на серебро-полиметаллическое оруденение можно использовать и Th / U отношения.

Известно, что среднемировое значение Th/U-отношения для кислых пород равно 5.1 (Виноградов, 1962). В вулканогенных образованиях Кураминской рудной области Бельтау-Кураминского металлогенического пояса это отношение 4.2 (Магдиев, Мусин, Ярмухамедов, 1973), а в субвулканических риолитах Канимансурского рудного поля 5.1. Однако Th/U-отношение во вмещающих вулканитах месторождения Большой Канимансур (табл. 2) низкое и колеблется от 1.5 (породы алмалысайской толщи) до 2.4 (кушайнакская толща).

Таким образом, низкое значение Th/U-отношения можно использовать как поисковый признак на серебро-полиметаллическое оруденение.


Табл. 2

Торий-урановое отношение в вулканитах месторождения

Толща	Th/U	Толща	Th/U
Четвертичные отложения	1,6	Тарыэканская	1,6
Меловые отложения	1,6	Кушайнакская	2,4
Саттарская	3,3	Кызылтауская	1,7
Тавакская	2,1	Адрасманская	1,8
Сферолитовая	1,7	Алмалысайская	1,5

Рассмотрены также статистические параметры распределения элементов в вулканитах месторождения. Величины асимметрии и эксцессы указывают на нормальный, реже логнормальный законы распределения элементов во вмещающих породах. Достаточно умеренные коэффициенты вариации их содержаний свидетельствуют о равномерном рассеивании элементов в вулканитах. Корреляционные связи между элементами неоднозначны и в разной среде меняются в положительном или отрицательном направлении.


Заключение

На месторождении выделяются два типа метасоматоза: дорудное объемное изменение пород, выраженное в виде фонового окварцевания, серицитизации, калишпатизации,хлоритизации, карбонатизации и пиритизации вулканитов, и синхронные с оруденением хлоритизация, серицитизация, карбонатизация, адуляризация, окварцевание, флюоритизация, березитизация и др.

Горизонтальная зональность околорудного преобразования пород выражена в кварц-серицитовом изменении, с вкрапленностью пирита и других сульфидов, в непосредственном контакте с рудными телами. Далее эта зона последовательно сменяется зонами хлоритизации и серицитизации, а последнее, в свою очередь-калишпатизацией (адуляризацией). На достаточно большом удалении от рудоносной зоны в вулканитах наблюдается лишь карбонатизация.

По вертикали снизу вверх слабая аргиллитизация вулканитов сменяется хлорит-серицитовыми метасоматитами, которые местами сопровождаются калишпатизацией (адуляризацией), далее проявляются эпидот-калишпатовый и турмалин-хлоритовый типы изменения и ангидритизация. Последняя развивается в подрудных, подстилающих оруденение, породах.

При околорудном метасоматозе наиболее стабильным привносом характеризуются MnO и К, а выносом – SiO₂, CaO и Na₂O.

Вмещающие вулканиты месторождения характеризуются высокими содержаниями рудных компонентов (Ag, Pb, Zn), превышающими кларк в 30-100 раз. Повышенными концентрациями (3-7 кларка) обладают также U и Th.

При метасоматическом изменении вмещающих вулканитов одни элементы (Ag, Pb, Zn, U и Th) образуют положительные аномалии, т. е. по мере приближения к рудным телам их содержание увеличивается (максимальное содержание элемента наблюдается в непосредственном контакте с рудной жилой), а другие (Sr, Rb) – выносились, создавая вокруг рудных тел отрицательные ореолы.

Установленное на месторождении низкое Th/U-отношение во вмещающих вулканитах можно рекомендовать как поисковый признак на серебро-полиметаллическое оруденение.

Распределение элементов во вмещающих вулканитах месторождения согласуется главным образом с нормальным законом распределения. Достаточно умеренные коэффициенты вариации их содержаний, значения среднеквадратичного отклонения и выборочной дисперсии свидетельствуют о равномерном рассеивания элементов в вулканитах.


По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Околорудные изменения вмещающих пород на месторождении Большой Канимансур // Труды ИГ АН РТ. Новая серия. Выпуск 1. Душанбе. 2001. С. 161-171. (соавтор Файзиев А.Р.).

2. Свинец в рудовмещающих породах месторождения Болшой Канимансур (Северный Таджикистан) // Труды ИГ АН РТ. Новая серия. Выпуск 3. Душанбе.2004. С. 247-255. (соавтор Файзиев А.Р.).

3. Рубидий во вмещающих породах месторождения Большой Канимансур (Северный Таджикистан) // Труды ИГ АН РТ. Новая серия. Выпуск 4. Душанбе. 2005. С. 177-182. (соавтор Файзиев А.Р.)

4. Распределение серебра во вмещающих породах месторождения Большой Канимансур (Северный Таджикистан). Доклады АН РТ. Том XLVI, №7-8. Душанбе. 2003. С. 66-79. (соавтор Файзиев А.Р.).

5. Поведение некоторых элементов во вмещающих породах месторождения Замбарак (Северный Таджикистан). Доклады АН РТ. Том XLV, №7-8. Душанбе. 2002. С. 81-88. (соавтор Файзиев А.Р.)

6. Корреляционная связь свинца и серебра в вулканитах месторождения Большой Канимансур (Северный Таджикистан). Материалы конференции молодых учёных “Чавонон ва чахони андеша”. Душанбе. 2005.

7. Околорудный метасоматоз в вулканитах месторождения Большой Канимансур (Северный Таджикистан). Материалы конференции посвященной 15-ти летию Дня независимости Республики Таджикистан и 2700 летию города Куляба. Душанбе. 2006. (в печати).