Itakin gold deposit: isotopic composition: probable sources of ore matter (Eastern Transbaikalia).pdf Введение Представленная работа посвящена одной из важнейших фундаментальных проблем рудной геологии и геохимии - выяснению условий, источников и механизмов формирования рудных концентраций металлов в различных геологических обстановках. Забайкальский край характеризуется наличием различных типов золоторудных месторождений, выделяемых по условиям формирования и минеральным ассоциациям [Спиридонов и др., 2006]. «Итакинский» тип отличается от других золоторудных месторождений широким развитием кварц-антимонитовой минерализации. Итакинское золоторудное месторождение, расположенное в Могочинском рудном районе Забайкальского края, открыто в 1940 г. старателями прииска «Верхамурзолото» как сурьмяное, с 1962 г. переведено в разряд золото-сурьмяных. Оруденение прослежено до глубины 300-410 м от дневной поверхности. Защищенные запасы составляют около 19 т золота, среднее содержание Au в рудах 9,6 г/т [Быбин и др., 2014]. Геологоразведочными партиями Читинского геологического управления с 1960-х гг. по 2013 г. на месторождении проведены комплексные поисковоразведочные работы, в результате которых было выделено три рудных участка - Малеевский, Сурьмяная горка и Гавриловский, и подсчитаны запасы категории С2. Тематическими исследованиями изучены структурный и магматический контроль оруденения, минеральный состав руд, выделены стадии минерализации [Лейфман, 1965; Ивасив, 1968; Калашников, Давыдов, 1995; Быбин и др., 2014]. Совмещенность золотого и сурьмяного оруденения позволяет отнести месторождение к полиформационным. Проблема соотношения золотого и сурьмяного типов оруденений уже достаточно давно обсуждается в литературе [Дистанов и др., 1975; Сидоров, Волков, 1982, 2001; Аму-зинский и др., 2001; Неволько, Борисенко, 2009; Калинин и др., 2015]. На одних месторождениях Sb-минерализация пространственно обособлена от золото-сульфидных руд, занимая секущее положение по отношению к основным рудоконтролирующим структурам. На других антимонитовая минерализация совмещена с вкрапленными золото-сульфидными рудами c образованием микропарагенезисов Sb-содержащих минералов с никелем, кобальтом, золотом, свинцом и железом. Часто рудообразующие системы этого типа имеют много характеристик, сходных с типичными орогенными месторождениями (золото-сульфиднокварцевыми). Во многих случаях из-за конвергентно-сти характеристических признаков отнести месторождение к тому или иному типу весьма затруднительно. Одним из возможных путей решения этой проблемы является анализ изотопно-геохимических данных. Цель настоящей работы - на основе обобщения всей накопленной геологической информации, анализа изотопного состава минералов, индикаторных соотношений элементов в рудах и распределения редкоземельных элементов выявить условия образования и источники вещества для золотого и сурьмяного оруденения. Фактический материал и методика исследований В основу публикации положен фактический материал, собранный авторами в процессе полевых исследований непосредственно на месторождении, а также материал территориальных геологических фондов (Чита). Изучение элементного состава пород и руд проведено в аналитических лабораториях Геологического института СО РАН (Улан-Удэ) и в Центре коллективного пользования многоэлементных и изотопных исследований СО РАН (Новосибирск). Содержания элементов определены рентгенофлуоресцентным методом на спектрометре ARL Perform'X 4. Пороги обнаружения V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, As, Se, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo 1-3 г/т; Hf, Ta, W, Hb, Bi, Th, U - 5-10 г/т. Измерения концентраций редкоземельных элементов проведены методом ICP-AES (аналитики Т.И. Казанцева, А.А. Цыренова). Определение изотопного состава кислорода проводилось с использованием установки MIR 10-30 системы лазерного нагрева с лазером CO2 мощностью 100 Вт и длиной волны 10,6 мкм в инфракрасной области, в присутствии реагента BrF5 по методу [Sharp, 1990] (аналитик В.Ф. Посохов). Изотопный состав серы в сульфидах проанализирован в ЦКП «Многоэлементные и изотопные исследования» СО РАН на газовом масс-спектрометре Finnigan MAT Delta в режиме двойного напуска (аналитики В.Н. Реутский, М.Н. Колбасова). Значения 534S (%о) приведены относительно стандарта CDT. Краткая характеристика геологического строения месторождения В геологическом строении района месторождения принимают участие стратифицированные образования архейского, юрского и мелового возрастов (рис. 1). Архейские плутоногенно-метаморфические образования представлены кристаллическими сланцами, гнейсами могочинского комплекса (Ar1mg); юрские вулканогенно-осадочные отложения укурейской свиты (J1uk) - разнообломочными туфами, туфо-песча-никами, туфо-алевролитами, покровами дацитового, липарит-дацитового состава. Меловые отложения тигнинской (K1tg), доронинской (K1dr) и такшинской (K1tk) свит представлены конгломератами, гравелитами, песчаниками с прослоями алевролитов и угленосных образований. Они выполняют Итакинскую впадину и слагают небольшие мульды в восточной части рудного поля. Структура рудного поля характеризуется блоковомозаичным строением. Важную роль в формировании его тектонических и металлогенических особенностей сыграли нарушения северо-восточного и субширотного простираний. Наиболее крупные тектонические нарушения представлены Итакинским и Алексеевским разломами, являющимися фрагментами регионального Итака-Тунгирского глубинного разлома. Рудные участки месторождения приурочены к узлам пересечения Итакинского разлома северо-восточного простирания с тектоническими нарушениями северозападного и субширотного простираний. Разломы сопровождаются зонами дробления мощностью 1025 м. В большинстве структур северо-западного простирания локализуются дайки гибридных порфиров, в меньшей степени диоритовых порфиритов и лампрофиров. По Алексеевскому тектоническому нарушению проходит граница, разделяющая рудные участки Сурьмяная Горка и Малеевский. В районе Итакинского месторождения развиты интрузивные образования кручинского (PZ1k), крестовского (PZ1kr), олекминского (PZ1o), амананского (J1a) и амуджиканского (J2-3am) комплексов. Кручи-нинский комплекс (PZ1k) представлен интрузивным штоком, сложенным габбро, габбро-амфиболитами и габбро-норитами. В крестовском интрузивном комплексе (PZ1kr) выделяется две фазы внедрения. Первая фаза представлена диоритами, вторая - гранодиоритами. Интрузивные образования первой фазы олекминского комплекса (PZ1o) представлены биотит-роговообманковыми мелко-среднезернистыми диоритами и кварцевыми диоритами, второй фазы -гранодиоритами и плагиогранитами (см. рис. 1). Подробнее рассмотрим магматические образования мезозойского возраста, с которыми в Восточном Забайкалье в пространстве и во времени ассоциирует золотое оруденение. Амананский комплекс (J1 a) представлен тремя фазами: I - габбро, габбро-нориты, II - гранодиориты, III - граниты, гранит-порфиры. Жильная серия представлена аплитами и аплитовидными гранитами. Интрузии комплекса являются вмещающими для рудоносных кварцевых жил на участках Малеевский и Сурьмяная горка. Породы в зависимости от вариаций состава соответствуют диорит-гранодиоритовой и монцонит-сиенитовой формациям. В районе Жи-рекенского молибденового месторождения изотопный возраст (U-Pb метод) гранитоидов амананского комплекса составляет 162 ± 1,4 млн лет [Берзина и др., 2015]. С гранитоидами амананского комплекса связано молибденовое оруденение [Пояснительная..., 1997]. 118*50' Рис. 1. Схема геологического строения Итакинского золоторудного месторождения (по материалам проекта на проведение геологоразведочных работ на участках Малеевский и Сурьмяная горка; В.А. Мелиневский, Г.А. Дрижак, 2016 г.) 1 - четвертичные отложения (Q) - валуны, галечники, пески, илы, супеси; 2 - меловые отложения: а - тигнинской (Kitg), б -доронинской (Kidr), в - такшинской свит (Kite) - конгломераты, конгломерато-брекчии, гравелиты, литокластические туфы; 3 - юрские отложения укурейской свиты (J3uk) - туфы, туфопесчаники с прослоями лав дацитового состава; 4 - нерчинский комплекс (J3n) - дацитовые порфириты; амуджиканский комплекс (J2-3am): 5 - штоки гранитоидов, дайки диабазовых и гибридных порфиритов (6) и лампрофиров (7); 8 - амананский комплекс (Ji) - гранитоиды; 9 - крестовский комплекс (PZi) -диориты, кварцевые диориты; 10 - кручининский комплекс (PZik) - габброиды; 11 - архейские метаморфические образования (Ari) - гнейсы, кристаллические сланцы; 12 - тектонические нарушения, а - крупные, б - мелкие, в - названия тектонических нарушений: 1 - Итакинское, 2 - Алексеевское, 3 - Пограничный, 4 - Малеевский; 13 - рудные участки: I - Малеевский, II -Сурьмяная Горка, III - Гавриловский; 14 - сульфидно-кварцевые жилы Fig. 1. Scheme of the geological structure Itakinskoe gold deposits (based on the materials of the project for conducting geological exploration at the Maleevsky and Antimony Gorka sites, V. A. Melinevsky, G. A. Drizhak, 20i6) i - Quaternary deposits (Q) - boulders, gravel, sand, silt, sandy loam; 2 - Cretaceous sediments: a - tigninskaya suite (Kitg), b - do-roninskaya suite (Ki dr), in - takshinskaya suite (Ki) - conglomerates, conglomerate-breccias, gravestones, lithoclastic tuffs; 3 - Jurassic sediments ukureyskoy suite (J3uk) - tuffs, tuff sandstones with layers of dacitic lavas; 4 - Nerchinskiy complex (J3 n) - dacitic porphyrites; amudzhikanskiy complex (J2-3 am): 5 - granitoid stocks, diabase and hybrid porphyrite dikes (6) and lamprophyre (7); 8 - amananskiy complex (Ji) - granitoids; 9 - Krestovskiy complex (PZikr) - diorites, quartz diorites; i0 - Kruchininskiy complex (PZik) - gabbroids; ii - Archean metamorphic formations (Ari) - gneisses, schists; i2 - tectonic disturbances, a - large, b - small, C - names of tectonic disturbances: i - Itakinskoe, 2 - Alekseevskoe, 3 - Border, 4 - Maleevskiy; i3 - ore sites: I -Maleevskiy, II - Sur'myanaya Gorka, III -Gavrilovskiy; i4 - sulfide-quartz veins Амуджиканский интрузивный комплекс (J2-3am) представлен штоками и дайками пестрого состава, приуроченными к субширотной Итака-Могочинской тектонической зоне. Отмечается следующая последовательность интрузий амуджиканского комплекса: 1) кварцевые диориты - первая фаза (штоки); 2) гранодиориты средне-мелкозернистые и гранодиорит-порфиры роговообманково-биотитовые - вторая фаза (штоки); 3) гигантопорфировидные гранит-, гранодиорит- и граносиенит-порфиры - третья фаза (штоки); 4) гибридные порфиры (дайки); 5) лампрофиры и диабазовые порфириты (дайки); 6) дациты и их брекчии -дайки и штокообразные тела. С заключительными этапами становления амуджиканского вулкано-плутонического комплекса, т.е. непосредственно с формированием дайковых и эксплозивных образований, тесно связано размещение золоторудной минерализации на всех участках Итакинского рудного поля. О парагенетической связи процессов образования золоторудного оруденения с магматизмом амуджи-канского комплекса свидетельствует ряд фактов. 1. Тесная пространственная ассоциация золотоносных кварцево-сульфидных жил с дайками лампрофиров: рудоносные жилы часто встречаются в зальбандах даек и частично в них самих. Так, на участке Сурьмяная Горка дайка гибридных порфиров внедряется по простиранию в жилу № 21, разрезая ее на две части [Мельникова, 1970]. В целом характерной особенностью пород дайкового комплекса золоторудных полей Восточного Забайкалья является наличие гибридных образований (гибридные порфириты, лампрофиры и диоритовые порфириты), образованных в результате смешения магм кислого и основного составов. На это указывает наличие в дайках диоритовых порфиритов обратной зональности во вкрапленниках плагиоклаза, которые образуются при растворении кислого плагиоклаза в более основном расплаве, а также присутствие в дайках гибридных порфиритов крупных овоидов калиевого полевого шпата с обтеканием их плагиоклаз-амфиболовым базисом [Бородаевская, 1956]. 2. Простирание сульфидно-кварцевых жил соответствует простиранию пород дайкового комплекса, что свидетельствует о формировании их в единых тектонических зонах. Так, на Малеевском участке преобладает северо-западное простирание даек и сульфиднокварцевых жил, на участке Сурьмяная горка и те и другие имеют северо-восточное простирание (см. рис. 1). 3. Исследуя фондовые материалы, сотрудники Московского геологоразведочного института в 1969 г. K-Ar методом установили изотопный возраст даек лампрофиров, составляющий 143 ± 8 млн лет, что соответствует периоду формирования золотого оруденения в Восточном Забайкалье. Отложения Нерчинского вулканогенно-осадочного комплекса (J3-K1) выполняют крупные депрессионные структуры. В районе месторождения представлен вулканогенно-осадочными отложениями Итакинской депрессии и небольшими штоками андезитовых порфиритов, расположенных южнее. В составе комплекса выделяется две группы отложений - ранняя вулканогенная и поздняя вулканогенно-осадочная. Вулканогенные породы представлены несколькими штоками дацитовых порфиритов, дайками андезитовых порфиритов. Вулканогенно-осадочные отложения Ита-кинской депрессии мощностью 100-300 м представлены конгломератами, гравелитами, туфо-песчаниками и туфо-алевролитами. В ходе поисково-разведочных работ на золотосеребряное оруденение, проведенных ОАО «Читагеологоразведка» в 2011-2013 гг, в фундаменте Итакинской депрессии выявлено убогое золотосульфидное оруденение, связанное с мезозойской тектономагматической активизацией. На месторождении выделяются три рудных участка - Гавриловский, Сурьмяная Горка и Малеевский, отличающиеся геологическим строением и степенью изученности. Золотое оруденение проявлено в трех основных рудных ассоциациях: кварц-арсенопиритовой, кварц-полиметаллической и кварц-антимонитовой (табл. 1). Гавриловский участок, наименее изученный, располагается в северной части Итакинского месторождения, преимущественно в долине р. Итака. Участок сложен архейскими метаморфизованными породами (гнейсами, гранито-гнейсами и амфиболитами), раннепалеозойскими гранитами, гранодиоритами, габбро и габбро-амфиболитами, прорванными дайками габбро-диабазов, лампрофиров, дацитовых порфиров и микродиоритов позднеюрского амуджиканско-го комплекса. В результате поисковых работ выявлено 17 минерализованных зон с золотосеребряной минерализацией. Мощность их достигает 16-18 м, протяженность по простиранию до 100-1 500 м, по падению - 50-250 м Содержание золота колеблется от десятых долей г/т до 13,5 г/т, серебра от первых г/т до 1 221 г/т. Золото в рудных зонах тонкодисперсное. На участке наиболее широко представлена минерализация кварц-пирит-арсенопиритового и кварц-антимонитового составов, остальные минеральные ассоциации имеют подчиненное значение. Минеральный состав рудных жил близок рудным жилам участка Сурьмяная горка. Участок Сурьмяная Горка сложен в разной степени гранитизированными и диафторированными гнейсами, кристаллическими сланцами с линзами амфиболитов и гранулитов архея, габброидами раннего палеозоя и гранодиоритами средне-позднеюрского амананского магматического комплекса. Все указанные породы прорваны дайками аплитов и аплитовидных гранитов средне-позднеюрского возраста, а также лампрофиров, диоритовых и диабазовых порфиритов. На участке выявлено более 30 сульфи-дизированных зон окварцевания, дробления и брек-чирования с золоторудной минерализацией. Рудные тела в них представлены жилами и жильными зонами мощностью от 0,7 до 5,6 м, протяженностью по латерали до 1 500 м. Содержание золота в рудных телах варьирует от 6 до 16,4 г/т. По минеральному составу руды преимущественно кварц-антимони-товые и кварц-пирит-арсенопиритовые с тонкодисперсным золотом. Остальные рудные ассоциации имеют незначительное распространение (см. табл. 1). Таб лиц а 1 Распространенность рудных минералов Итакинского месторождения Table 1 Prevalence of ore minerals of the Itakinsky Deposit Главные Второстепенные Малораспространенные Редкие Температуры минералообразования оС [по Мельниковой и др., 1970] Стадии минералообразования Кварц-молибденит-пиритовая Пирит Молибденит, марказит, пирротин Халькопирит Магнетит 320-420 Кварц-арсенопиритовая (продуктивная) Арсенопирит, пирит Пирит, золото, бурнонит, буланжерит, Магнетит, марказит, магнетит Серебро самородное, сульфосоли серебра, теллуриды золота, медь самородная, висмут самородный, джемсонит 85-290 Кварц-полиметаллическая (продуктивная) Пирит, галенит, сфалерит Халькопирит, пирит, золото, гематит, теннантит Антимонит, арсенопирит Висмутин, тетрадимит, буланжерит, джемсонит, алтаит, борнит, фрейбергит, киноварь 220-300 Кварц-антимонитовая Пирит, антимонит, арсенопирит Пирротин, сфалерит, халькопирит Киноварь, шеелит, гематит, магнетит Молибденит, фрейбергит, тетрадимит, галенит 185-220 Кварц-карбонатная - Пирит | Марказит 130-180 Участок Малеевский расположен в восток-юго-восточной части Итакинского месторождения, примыкая по северной границе к участку Сурьмяная Горка. Участок сложен архейскими метаморфическими породами, средне-позднеюрскими интрузивными образованиями и позднеюрскими субвулканическими породами. В пределах участка выявлено более 40 минерализованных зон, в большинстве из которых установлены промышленные концентрации золота. Протяженность рудных зон изменяется от 190 до 1 380 м, мощность от 0,4 до 50 м. Границы рудных зон с вмещающими породами нечеткие, метасоматические. Рудные тела представлены жилами, прожилками и линзами кварц-карбонат-сульфидного и кварц-карбонат-гематитового состава в окварцо-ванных, сульфидизированных, серицитизированных, каолинизированных породах. Характерной особенностью Малеевского участка является наличие столбообразных рудных тел [Быбин и др., 2014]. Среднее содержание золота в рудных телах изменяется от 3,5 до 9,1 г/т и серебра - от 9,8 до 48,5 г/т. Руды участка относятся к одному геолого-промышленному типу -золото-сульфидно-кварцевому. Количество сульфидов в рудах колеблется от 0,4 до 32 %, составляя в среднем 3,8 %. Главными рудными минералами являются пирит, сфалерит, галенит, блеклая руда, гематит, халькопирит и золото, второстепенными - арсенопирит, буланжерит, самородное серебро, молибденит (см. табл. 1). Характерной особенностью участка являются широкое развитие гипогенной гематитиза-ции и наличие прожилков молибденита, отсутствующих на других участках. Золото тонкодисперсное (от первых мкм до 0,005-0,01 мм), чаще в виде включений в пирите (см. табл. 1). Установлено, что пробность самородного золота колеблется от 700 до 980 %о, среднее значение - 844 % [Вах и др., 2018]. На месторождении установлена вертикальная зональность оруденения, выраженная в постепенной смене от верхних рудных горизонтов к нижним преобладающей минерализации от сурьмяной к полиметаллической, далее к пирит-арсенопиритовой. В западном блоке участка Сурьмяная Г орка смена антимонитовых Между рудоформирующими магматическими очагами и гидротермальными системами существуют значительные пространственные, временные, термодинамические и геохимические различия и далеко не прямые связи. Будем исходить из того, что состав руд в гидротермальной системе соответствует составу рудоносных флюидов. Полученные нами данные указывают на различную степень дифференциации рудоносных флюидов. Для оценки глубин формирования рудоносных магматических очагов использованы отношения Eu/Sm в трактовке С.Ф. Винокурова [Винокуров, 1996]. Распределение редкоземельных элементов (РЗЭ) показывает, что золотоносные сульфидно-кварцевые руды месторождения характеризуются разными значениями £РЗЭ, Eu/Eu*, Eu/Sm и (La/Yb)n, указывающими на их образование из разноглубинных, в разной степени дифференцированных магматических очагов. Выделяется три группы сульфидно-кварцевых руд. Первая группа (кварц-арсенопиритовая ассоциация) характеризуется повышенными содержаниями РЗЭ (£РЗЭ - 127,4-184,2), тяжелых РЗЭ [(La/Yb)„ - 1,92,2]. Магматические источники этих руд характеризовались незначительной степенью дифференциации (Eu/Eu* - 0,72-1,04) и значительными глубинами магматических очагов (Eu/Sm - 0,20-0,31) (см. табл. 3). Вторая группа (кварц-полиметаллическая ассоциация) в целом имеет меньшие концентрации РЗЭ (£РЗЭ -36,9-237,2). Их источниками были дифференцированные магматические очаги (Eu/Eu* - 0,49- 0,74), функционировавшие на меньших глубинах (Eu/Sm - 0,13-0,19). Третья группа представлена рудами кварц-анти-монитовой ассоциации, характеризующимися незначительными концентрациями суммы РЗЭ (£РЗЭ -13,06-23,81). При этом кварц-антимонитовые руды по отношениям Ce/Ce* подразделяются на две группы. Первая группа характеризуется «отрицательными» значениями аномалии церия Ce/Ce* 0,52-0,86, вторая группа характеризуется «положительными» значениями аномалии церия Ce/Ce* 1,25-2,47. Эти отличия можно объяснить различными обстановками формирования руд. В рудах с открытой рудно-магматической системой, с доступом кислорода, в процессе окисления Ce+3 переходит в Ce+4, руды закрытых систем характеризуются положительными аномалиями церия. Характерной особенностью элементного состава руд Итакинского месторождения является понижение содержания РЗЭ от ранних стадий рудного процесса к поздним (см. табл. 3). Установлено, что типоморфные отношения микроэлементов в рудах отражают обстановки их формирования. Так, если значения отношения U/Th меньше 0,75, это указывает на окислительную среду рудообразования, 0,75-1,25 - нейтральную, > 1,25 -восстановительную [Волков и др., 2017]. Значения Co/Ni в рудах 0,67-5,50, Y/Ho - 25,0-50,0, что свидетельствует об определенной доле магматического компонента в составе рудообразующего флюида [Jones, 1994]. В гидротермальных флюидах, содержащих Установлено, что изотопный состав серы антимонита золоторудных месторождений Восточного Казахстана 534S (Суздальское, Жерек, Жанан, Бакырчик и Дальний I) варьирует в интервале от -3,8 до +2,5 %о, что предполагает ее глубинное происхождение [Калинин и др., 2015]. В этот же интервал попадают значения изотопного состава серы антимонита Ита-кинского месторождения. Обсуждение результатов исследования По условиям образования и минералого-геохимическим особенностям Итакинское золоторудное месторождение аналогично многим мезозойским золоторудным месторождениям Восточного Забайкалья. Наиболее близким аналогом является «дара-сунский» тип золоторудных месторождений. Руды этого типа характеризуются многостадийностью формирования с широким развитием кварц-пирит-арсено-пиритовой ассоциации. Отличительной особенностью Итакинского месторождения является широкое развитие кварц-антимонитовой минерализации. Отмечаются следующие черты сходства Итакинского месторождения с другими мезозойскими золоторудными месторождениями Восточного Забайкалья: 1) приуроченность к зонам глубинных нарушений - Итакинский и Алексеевский разломы являются фрагментами регионального Итака-Тунгирского глубинного разлома; 2) тесная парагенетическая связь золотого оруденения с дайками амуджикано-шахтаминского ком- плекса. Аналогичная парагенетическая связь золотого оруденения с дайками гибридных порфиритов, лампрофиров установлена на Ключевском, Верхне-Алиинском, Любавинском и других золоторудных месторождениях [Абрамов, 2015, 2016; Абрамов и др., 2019; Спиридонов и др., 2006]. На Итакин-ском месторождении золотоносные кварцево-сульфидные жилы часто встречаются в зальбандах даек лампрофиров и частично в них самих. Простирание сульфидно-кварцевых жил в большинстве своем соответствует простиранию пород дайкового комплекса; 3) для золоторудных месторождений Восточного Забайкалья типичны повторяющиеся стадии рудных этапов [Спиридонов и др., 2006]. Так, на Ключевском, Александровском, Верхне-Алиинском, Люба-винском и Итакинском месторождениях к наиболее ранним рудным стадиям относятся кварц-молибдени-товая и кварц-пирит-арсенопиритовая, заключительные этапы рудного процесса представлены кварц-карбонатной стадией; 4) в мезозойских золоторудных месторождениях Восточного Забайкалья установлены следующие температуры минералообразования рудных стадий (°C): туpмалиновая 430-320; кваpц-актинолиг-магнетиговая 395-320; колчеданная 390-275; nолиметалличеcкая 315-230; cульфоcольная 300-200; cульфоантимони-товая 270-150; поcтpудная кваpц-каpбонатная 12075 [Спиридонов и др., 2006]. Эти температуры близки температурам минералообразования Итакинского месторождения [Мельникова, 1970]; руд полиметаллическими и кварц-арсенопиритовыми происходит на глубине 80-100 м, в центральном блоке поднимается до 15-20 м от поверхности [Мельникова и др., 1970]. Рудные минералы более Петрогеохимическая характеристика пород и руд Итакинского месторождения Золотое оруденение в Восточном Забайкалье свяпоздних стадий корродируют ранние рудные минералы. Так, руды кварц-антимонитовой стадии в рудных брекчиях цементируют обломки кварц-пиритовых и кварц-пирит-арсенопиритовых жил. Прожилки кварц-антимонитового состава пересекают рудные жилы кварц-полиметаллической стадии. В пределах месторождения отмечается широкий спектр метасоматических изменений пород - оквар-цевание, березитизация, серицитизация и аргилли-зация. Мощность зон метасоматитов в приконтак-товых частях кварцево-сульфидных жил достигает 10 м. Установлена вертикальная зональность метасоматического изменения пород. Так, в верхних горизонтах месторождения (0-500 м) характерно замещение роговой обманки хлоритом и доломитом. Для нижних горизонтов (> 500 м) типично замещение хлорита и плагиоклаза серицитом и кварцем [Гаврикова и др., 1973]. зано с мезозойской тектономагматической активизацией [Спиридонов и др., 2006]. Рассмотрим потенциальную рудоносность мезозойских магматических образований, развитых в районе месторождения. Для установления потенциальной рудоносности гранитов были использованы система классификационных петрохимических трендов гранитоидных формаций, с которыми связано образование главных типов рудных месторождений (рис. 2) [Бородин, 2004] и петрохимические модули: кремнекислотность g = = [Si - (Na + K + Ca + Mg + SFe)]/Si; известковистость c = Ca/(Ca + Na + K); щелочность a = (Na + K)/Al; железистость f = SFe/(SFe + Mg), тип щелочности n = Na/(Na +K) [Пермяков, 1983]. Анализ граничных величин данных петрохимических параметров показывает, что граниты амананского комплекса Итакинского месторождения в целом не соответствуют рудоносным гранитам (рис. 2, 3) [Ефремова, Стафеев, 1985]. 1 + 2 • 3 О Рис. 2. Диаграмма (Na + K)/Ca для магматических образований Итакинского золоторудного месторождения с эталонными трендами интрузивных образований [Бородин, 2004] Квалификационные поля: I - известковое, II - известково-щелочное (11а - субизвестковистые, Пб - известково-щелочные, Пв -известково-субщелочные граниты); III - субщелочное (Ша - субщелочные и щелочные граниты и лейкограниты, Шб - щелочные агпаитовые граниты и лейкограниты); IV - Щелочное. Эталонные тренды (штрих-пунктирные линии): CA - главный известково-щелочной, LM - латитовый (монцонитовый). Эталонные тренды рудогеннных гранитоидных формаций (пунктирные линии): Sn - оловянный, Cu - медно-порфировый, Mo-(Cu) - молибденовый, W-(Mo) - вольфрам-молибденовый; Li, Ta, Nb, Sn -литий-тантал-ниобий-оловянный. 1 - граниты амананского комплекса, 2 - дайки лампрофиров, гибридных порфиров амуджи-канского комплекса, 3 - дациты нерчинского комплекса Fig. 2. Diagram (Na + K)/Ca for magmatic formations of the Itaka gold Deposit with Etalon trends of Intrusive formations [Borodin, 2004] Qualifying fields: I - calcareous, II - calc-alkaline (IIa - subcalcareous, IIb - calc-alkaline, Пв - calc-subalkaline granites); III - subal-kaline (IIIa - subalkaline and alkaline granites and leucogranites, IIIb - alkaline peralkaline granites and leucogranites); IV - alkaline. Reference trends (dash-dotted lines): CA-main lime - alkaline, LM-latite (monzonite). Reference trends of ore-rich granitoid formations (dotted lines): Sn-tin, Cu-copper-porphyry, Mo - (Cu)-molybdenum, W - (Mo)-tungsten - molybdenum; Li, Ta,Nb,Sn-lithium-tantalum-niobium-tin. 1-granites of the amananskiy complex, 2 - dikes of lamprophyres, hybrid porphyries of the amudzhikanskiy complex, 3-dacites of the Nerchinskiy complex Рис. 3. Диаграмма полей потенциально рудоносных гранитных массивов Восточного Забайкалья по граничным величинам модулей f-g-n, c-g-a Поля рудоносных гранитов: I - c золото-полиметаллической и полиметаллической минерализацией, II - с золото-молибденовой (и полиметаллической) минерализацией, Ша - с молибденовой (и золото-молибденовой) минерализацией, Шб - с собственно молибденовой минерализацией, IV - с молибден-вольфрамой минерализацией, V - с вольфрамовой и флюоритовой минерализацией, VI - с вольфрамовой и щелочно-редкометалльной минерализацией, VII - с вольфрам-ниобиевой и флюоритовой минерализацией, 1 - граниты амананского комплекса Fig. 3. Diagram of fields of potentially ore-bearing granite massifs of Eastern Transbaikalia by the boundary values of modules f-g-n, c-g-a The field of ore-bearing granites: I - c gold-polymetallic and polymetallic mineralization), II - with gold-molybdenum (and polymetallic mineralization), IIIa - molybdenum (and gold-molybdenum mineralization), IIIb - with the actual molybdenum mineralization, IV - with molybdenum-wolfram mineralization, V - tungsten and fluorite mineralization, VI - tungsten and alkaline rare-metal mineralization, VII - with tungsten-niobium, and fluorite mineralization, 1 - granites of the amananskiy complex На классификационной диаграмме эталонных трендов рудогенных гранитоидных формаций, учитывающей содержание и химическую активность породообразующих элементов, тренду молибден-порфировых месторождений соответствуют породы дайкового комплекса амуджиканского комплекса. С учетом тесной генетической связи золотого и молибденового типов оруденения в Восточном Забайкалье можно констатировать, что дайки амуджиканского комплекса Итакинского месторождения отвечают тренду золото-молибденового оруденения (см. рис. 2). Мезозойские магматические образования, развитые в районе месторождения, характеризуются повышенными содержаниями щелочей (табл. 2). Такое устойчивое единообразие может свидетельствовать о едином источнике магматических расплавов. На это же указывает распределение в них редкоземельных элементов (РЗЭ). Отмечается их сходство в почти полном перекрытии редкоземельных спектров с умеренным обогащением LREE относительно HREE ((La/Yb)n = 14,2-21,2) (рис. 4). Анализ индикаторных соотношений (Tb/Yb)n, используемых в качестве оценки глубины магмообразования, указывает на разноглубинные источники магм мезозойских магматических образований Итакинского месторождения. Известно, что значения (Tb/Yb)n > 1,8 отмечаются в магмах с присутствием граната, ниже 1,8 -в магмах равновесных со шпинелью [Wang et al., 2002]. Согласно соотношениям (Tb/Yb)n, из наиболее глубинных источников магм образованы дайки гибридных порфиров ((Tb/Ybn) - 2,05-2,47). На более высоком гипсометрическом уровне образованы дайки диоритовых порфиритов ((Tb/Ybn) - 1,91-2,12) и гранитов - ((Tb/Ybn) - 1,19-1,61) (табл. 3). Таб лиц а 2 Химический состав магматических образований Итакинского золоторудного месторождения Chemical composition of magmatic formations of the Itakinsky gold Deposit Table 2 № проб 301 302-1 306 306-1 308 309 310 313 314 314-1 318 322 323 SiO2 47,1 48,20 65,30 63,60 63,60 62,0 59,60 56,10 62,20 63,00 60,50 53,50 55,5 TiO2 1,04 0,99 0,78 0,67 0,68 0,67 0,64 0,81 0,52 0,53 0,98 0,84 0,86 Al2O3 13,9 13,20 16,70 15,70 15,90 14,7 14,60 14,30 14,50 14,60 14,90 13,70 14,0 Fe2O3 1,66 1,89 1,47 2,28 2,06 1,60 3,46 2,27 2,01 1,77 2,89 1,50 1,71 FeO 4,20 4,60 0,84 2,04 1,80 3,16 3,64 5,04 2,80 2,56 3,60 4,28 4,04 MnO 0,30 0,34 0,15 0,12 0,18 0,09 0,17 0,11 0,11 0,10 0,06 0,23 0,20 MgO 7,59 7,98 0,72 1,59 1,26 3,40 1,82 6,66 3,06 2,75 3,91 6,27 6,37 CaO 8,30 7,36 1,65 3,95 3,73 2,66 3,29 5,49 4,03 4,04 3,78 6,34 5,80 Na2O 2,51 2,51 1,58 4,00 3,94 3,05 2,08 3,21 3,42 3,33 3,52 2,47 2,33 K2O 2,50 2,16 5,96 3,70 3,54 4,17 5,16 2,35 3,28 3,59 2,92 3,49 3,21 P2O5 0,35 0,32 0,25 0,21 0,22 0,21 0,23 0,23 0,14 0,14 0,35 0,28 0,28 ппп 10,6 9,97 3,77 2,01 2,28 4,39 4,70 3,02 3,35 3,02 1,90 6,76 5,77 Сумма 100 99,52 99,17 99,87 99,19 100 99,39 99,39 99,42 99,43 99,31 99,66 100 Zn 190 160 354 78 87 116 82 83 59 51 59 74 128 As 220 208 115 27 30 84 180 65 16 19 18 152 128 Pb 121 104 44 29 123 50 41 44 21 25 21 19 38 Rb 65 60 198 81 84 126 132 110 84 83 166 108 89 Sr 680 597 200 632 604 570 225 503 519 525 633 671 687 Zr 168 155 206 194 192 166 172 144 145 155 208 156 150 Nb 11 8,8 9,9 7,1 9,7 10 8,8 10 6,6 6,8 12 9,7 9,8 Sb 52 78 54 8,8 9,4 20 13 27 7,0 2,5 9,0 86 116 U 3 3,7 8,8 3,1 3,6 7,8 2,1 6,0 3,4 5,3 2,5 6,5 6,1 Th 12 10 12 12 14 19 7,1 9,0 8,2 8,5 14,9 13,5 15,6 Ba 822 964 1318 1203 1278 871 1593 792 1035 1134 795 870 841 La 42,7 41,1 45,3 43,4 42,1 38,9 44,3 39,3 30,1 30,6 47,8 43,0 40,1 Ce 85,3 83,0 87,6 83,0 90,6 76,9 80,4 80,2 60,1 60,9 91,9 89,3 83,3 Pr 8,80 8,75 8,50 8,20 9,10 8,00 8,40 9,10 5,90 5,86 9,90 9,40 9,50 Nd 35,8 32,6 31,2 30,6 33,1 28,6 32,6 34,4 19,4 20,3 36,6 35,6 36,1 Sm 8,26 8,36 7,37 7,48 6,82 6,93 8,00 7,87 4,75 4,89 8,88 7,63 8,12 Eu 1,84 1,84 1,47 1,45 1,55 1,51 1,85 1,80 1,06 1,08 1,90 1,91 1,79 Gd 5,60 6,00 4,83 4,83 5,07 4,55 5,33 5,20 3,66 3,53 5,85 5,84 5,41 Tb 0,75 0,80 0,70 0,70 0,70 0,65 0,70 0,70 0,52 0,49 0,80 0,80 0,76 Dy 4,10 3,90 3,22 3,22 3,34 3,34 4,00 3,50 2,65 2,78 3,49 3,92 3,77 Ho 0,82 0,70 0,74 0,77 0,67 0,67 0,91 0,76 0,60 0,54 0,67 0,69 0,82 Er 2,20 1,90 1,86 1,87 1,76 1,76 2,50 1,89 1,57 1,56 1,73 1,72 2,03 Tm 0,27 0,25 0,25 0,28 0,23 0,23 0,35 0,25 0,23 0,23 0,22 0,22 0,26 Yb 1,80 1,73 2,00 2,13 1,60 1,60 2,53 1,45 1,51 1,55 1,49 1,49 1,70 Lu 0,21 0,26 0,32 0,30 0,23 0,23 0,37 0,22 0,26 0,24 0,23 0,23 0,25 Y 19,8 19,8 18,8 19,8 18,4 18,4 25,3 16,8 14,3 14,5 17,4 17,3 20,6 Sr/Y 43,34 30,15 10,63 31,9 32,82 30,97 8,89 29,94 36,29 36,21 36,38 38,78 33,35 La/Yb 23,72 23,75 22,65 20,37 26,31 24,31 17,51 27,70 19,93 19,74 32,08 28,86 23,59 Nb/La 0,26 0,21 0,22 0,16 0,23 0,26 0,20 0,25 0,22 0,22 0,25 0,23 0,24 Y/Ho 24,1 28,3 25,4 25,7 27,5 27,5 28,9 22,1 23,8 26,9 26,0 25,1 25,1 U/Th 0,25 0,37 0,73 0,26 0,26 0,41 0,29 0,66 0,41 0,62 0,17 0,48 0,39 (Tb/Yb)n 1,91 2,12 1,61 1,51 2,01 1,86 1,19 1,98 1,56 1,45 2,47 2,47 2,05 ZTR 198 191,2 195,4 188,2 196,9 175 192,2 186,6 131,3 134,5 211,5 201,7 194 (La/Yb)n 16,4 16,4 15,7 14,2 18,3 16,9 12,1 18,9 13,8 13,7 22,2 19,9 16,4 Eu/Eu* 0,83 0,79 0,77 0,74 0,80 0,82 0,87 0,86 0,78 0,79 0,80 0,87 0,82 Eu/Sm 0,22 0,22 0,20 0,19 0,23 0,22 0,23 0,23 0,22 0,22 0,21 0,25 0,22 № проб 301 302-1 306 306-1 308 309 310 313 314 314-1 318 322 323 Rb/Sr 0,09 0,10 0,99 0,13 0,14 0,22 0,31 0,22 0,16 0,16 0,26 0,16 0,13 Mg# 0,74 0,73 0,48 0,50 0,47 0,61 0,40 0,67 0,61 0,60 0,60 0,70 0,71 Na2O/K2O 1,0 1,16 0,26 1,08 1,11 0,73 0,40 1,36 1,04 0,93 1,20 0,71 0,73 Примечания. Mg# = MgO/(MgO + FeO+0,85Fe2O3) в молекулярных количествах; Eu/Eu* = EuN/[SmN x GdN]1/2. Нерчинский комплекс (J3n). Андезитовые порфириты: 313, 314, 314-1; Амуджиканский комплекс (J2-3). Диоритовые порфириты (дайки): 301, 302-1, 309; гибридные порфиры (дайки): 318, 322, 323; Амананский комплекс (J1). Гранитоиды (штоки): 306, 306-1, 308, 310. Note, Mg# = MgO/(MgO + FeO + 0.85Fe2O3) in molecular quantities; Eu/Eu* = EuN/[SmN x GdN]1/2. Nerchinskiy complex (J3, n), Andesitic porphyrites: 313, 314, 314-1; Amudjikanskiy complex (J2-3). Diorite porphyrites (dikes): 301, 302-1, 309; hybrid porphyries (dikes): 318., 322., 323; the Amananskiy complex (J1). Granitoids (stocks): 306, 306-1, 308, 310. Рис. 4. Спайдер-диаграмма распределения редкоземельных элементов в мезозойских магматических образованиях района Итакинского золоторудного месторождения 1 - гранитоиды амананского комплекса (J1); амуджиканский комплекс (J2-3): 2 - диоритовые порфириты (дайки), 3 - гибридные порфиры (дайки); 4 - дацитовые порфириты нерчинского комплекса (J3-K1) Fig. 4. Spider-diagram of the distribution of rare earth elements in the Mesozoic igneous formations of the Itakinsky gold Deposit area 1 - granitoids of the Amananskiy complex (J1); Amudjikanskiy complex (J2-3): 2 - diorite porphyrites( dikes), 3 - hybrid porphyries (dikes); 4 - dacite porphyrites of the Nerchinskiy complex (J3-K1) Таб лиц а 3 Индикаторные отношения элементов в сульфидно-кварцевых рудах Итакинского месторождения Table 3 Indicator ratios of elements in sulfide-quartz ores of the Itakinsky deposit № проб Eu/Eu* Ce/ Ce* ZTR Eu/Sm U/Th Co/Ni Hf/Sm Nb/La Th/La Y/ Ho Rb/Sr (La/Yb)n Кварц-арсенопиритовая ассоциация 303 0,83 1,02 184,2 0,22 0,34 0,67 1,61 0,24 0,35 31,38 2,47 15,28 304 0,72 1,05 183,9 0,20 0,29 1,26 0,48 0,25 0,35 13,08 1,68 14,62 305 0,74 0,91 113,5 0,19 - 1,52 0,89 0,16 - 29,63 0,79 28,47 312 0,65 0,96 237,2 0,18 0,42 1,10 0,46 0,21 0,07 23,72 0,23 21,56 336 1,00 1,02 45,84 0,31 0,96 1,71 - 0,11 0,94 26,0 1,92 12,58 337 0,72 1,09 43,49 0,22 0,38 4,30 - 0,15 1,36 32,6 2,33 8,82 339 0,64 0,96 164,1 0,15 0,10 2,32 0,85 0,09 0,72 26,00 7,20 20,95 № проб Eu/Eu* Ce/ Ce* ZTR Eu/Sm U/Th Co/Ni Hf/Sm Nb/La Th/La Y/ Ho Rb/Sr (La/Yb)n 350 0,52 0,94 154,6 0,12 - 0,45 1,99 0,07 1,02 28,89 13,42 26,84 351 0,66 0,91 171,7 0,17 0,21 1,93 - 0,20 0,53 30,29 1,81 15,10 351-2 0,71 0,94 127,4 0,20 - 1,39 1,52 0,36 0,36 30,29 7,35 10,43 Кварц-полиметаллическая ассоциация 311 0,77 1,03 75,57 0,24 0,40 3,0 2,14 0,11 0,49 37,53 3,25 2,83 311-3 0,68 0,94 75,57 0,19 - 1,76 2,31 0,20 0,44 40,36 4,57 9,3 321 0,69 0,95 138,4 0,17 0,14 1,64 1,23 0,50 0,25 27,76 1,47 23,38 326 0,63 0,66 40,9 0,18 0,48 2,06 6,96 0,19 0,65 6,13 12,75 14,37 327 0,49 0,95 132,6 0,13 - 2,15 2,62 0,24 0,21 28,81 0,95 13,2 336 1,04 1,02 41,0 0,31 0,97 2,00 5,27 0,12 0,94 26,00 1,92 12,56 337 0,73 1,09 36,9 0,22 0,38 4,31 8,46 0,15 1,36 32,60 2,33 8,82 Кварц-антимонитовая ассоциация 343 0,46 0,86 23,81 0,13 1,98 1,92 0,87 0,33 0,31 29,09 4,10 12,11 343-1 0,75 0,78 17,40 0,20 2,77 2,57 0,73 0,47 0,26 30,00 1,44 9,46 344 0,88 0,52 17,51 0,24 3,07 12,5 0,60 0,49 0,19 28,75 3,28 23,42 344-1 0,97 1,25 16,82 0,27 4,41 1,56 0,19 0,05 0,21 40,00 1,43 20,75 345 0,80 2,11 22,95 0,18 3,25 1,59 0,79 0,28 0,27 49,28 2,58 8,68 345-1 0,80 2,08 22,38 0,26 3,12 2,05 1,11 0,29 0,29 40,90 2,00 11,89 346 0,53 2,47 30,89 0,16 2,57 5,50 0,92 0,31 0,37 35,00 4,91 12,25 346-1 0,68 1,94 13,06 0,18 1,50 3,11 0,82 0,24 0,23 71,76 1,20 15,02 347 0,43 2,21 27,85 0,13 3,18 2,39 0,97 0,33 0,25 40,00 3,76 9,39 хлор, отношения Hf/Sm, Nd/La и Th/La в рудах преимущественно меньше единицы, а во флюидах, обогащенных фтором, больше единицы [Ridley, 2000]. Руды кварц-антимонитовой ассоциации отличаются высокими значениями отношений U/Th (1,925,50), свидетельствующими о восстановительной обстановке их формирования. Руды кварц-полиметал-лической и кварц-арсенопиритовой ассоциаций образованы в окислительно-нейтральной обстановке (U/Th - 0,34-0,97) (см. табл. 3). Особенности изотопного состава пород и руд Итакинского месторождения Изучение флюидных включений в минералах показало, что температуры образования кварц-молибденит-пиритовой рудной ассоциации составляют 320-420 оС, кварц-арсенопиритовой - 285-310 оС, кварц-полиме-таллической - 220-300 оС, кварц-антимонитовой -185-220 оС, кварц-карбонатной - 130-180 оС [Мельникова и др., 1970]. Для определения изотопного состава кислорода были отобраны образцы кварца из кварцево-сульфид-ных руд. Изотопный состав 518О в кварце изменяется от 11,1 до 15,7 %о. Изотопный состав кислорода гидротермального флюида рассчитан в системах кварц-вода по уравнению 318Отарц - 318Oh2o = 3,34 (106//2) - 3,31, где T - температура в Кельвинах [Matsuhisa et al., 1979]. Рассчитанный изотопный состав кислорода во флюиде в равновесии с кварцем продуктивного этапа (220-300 оС) меняется от 2,77 до 7,24 %. Часть рассчитанных значений попадает в интервал от +6,34 до +7,24 %, что соответствует водному флюиду магматической природы [Ridley et.al., 2000] (табл. 4). Значения изотопного состава кислорода менее 5,0 % можно объяснить участием в рудообразовании метеорных вод. Изотопный состав серы во флюиде (3S34), находящемся в равновесии с сульфидами в момент минералообразования, был рассчитан по уравнениям фракционирования [Ohmoto et al., 1979], исходя из предположения, что в растворах преобладал H2S: Апирит-Н2 S = 334S пирит - 534Sh28 = 0,4 (106// 2); Агаленит-Н28 =334S галенит - 334Sh2S = -0,64 (IO6//2); Асфалерит-Н2Э ит - 534Sh28 = 0,1 (106//2); Аантимонит-Н28 =334S антимонит - 334Sh2s = 0,4 (106//2). Рассчитанные значения изотопного состава серы во флюиде, равновесном с сульфидами, Итакинского месторождения в интервале температуры от 185 до 300 °С колеблются от -2,5 до 6,2 % (табл. 5). Значения, попадающие в интервал от -3 до +3 %, соответствуют значениям серы, поступающей из магматического источника [Ridley, 2000]. Для флюида, отлагавшего пирит при 300 оС, получены значения 334Sh2s в интервале от +1,88 до +6,25 %, что соответствует значениям сульфидов орогенных месторождений золота (334Sh2 - от -3,0 до +9,0 %) [Ridley, 2000]. Флюид, отлагавший антимонит при температуре 185 °С, характеризуется значениями 334S от -0,5 до +1,5 %, что указывает на близость к сере мантийного источника. Анализ

Скачать электронную версию публикации