Lazuritic mineralization of the Badakhshan massive.pdf Введение Бадахшанский район находится в пределах Юго-Западного Памира (ЮЗ Памир) и Восточного Гиндукуша - это высокогорные системы на юге Средней Азии, северо-восточная и юго-западная части которых находятся в пределах Таджикистана и Афганистана соответственно. С глубокой древности Бадахшанский район привлекал внимание как источник знаменитых самоцветов - бадахшанских лалов, лазурита. Именно бадахшанский лазурит высоко ценился на мировом рынке, его доставляли и успешно продавали в Индии, Месопатамии и в других странах с III-II в. до н.э., а отдельный отрезок Великого шелкового пути на Памире назывался лазуритовым [Литвиненко, Барнов, 2010; Абдалиева, 2016; Lo Giudice et al., 2009]. К настоящему времени в Бадахшанском районе известно два крупных месторождения лазурита - это Сары-Санг в Афганистане и Ляджвардара в Таджикистане. Аналоги этих месторождений известны в России, Чили, США, Канаде, ЮАР, Индии и Мьянме [Асочакова, 2006; Литвиненко, 2012; Faryad, 1999; Coenraads, Canut De Bon, 2000]. Изучение лазуритовых пород на территории Афганистана проводилось большим коллективом геологов (Ж. Блез, Ф. Сезброн, А.Н. Майоров, М.Е. Креков, И.Я. Ефимов, А.И. Судеркин), подробно описавшим лазуритовые породы и составившим схему геологического строения месторождения Сары-Санг [Ефимов, Судеркин, 1967]. Месторождение Ляджвардара было открыто геологами Таджикско-Памирской экспедиции Г.П. Юдиным, А.В. Хабаковым, П.П. Лукницким в 1930 г. В 1934 г. С.И. Клунников и А.И. Попов подробно описали и оценили запасы лазурита в коренном залегании и в осыпях [Литвиненко, Барнов, 2010]. Изучение особенностей лазуритовой минерализации Бадахшанского массива стало возможным © Асочакова Е.М., Коноваленко С.И.|, 2018 DOI: 10.17223/25421379/7/1 благодаря наличию каменного материалов в распоряжении авторов работы. Образцы месторождения Ляджвардара были отобраны С.И. Коноваленко во время экспедиции на Памир в 1970-1980-х гг., кроме того было опробовано вновь обнаруженное проявление лазурита в среднем течении правого борта р. Горон. Образцы месторождения Сары-Санг предоставлены заведующей минералогическим музеем имени И. К. Баженова Томского государственного университета В. Л. Свешниковой. Геологическое строение месторождений и проявлений Район лазуритовых месторождений сложен породами ваханского комплекса, входящего в состав Ба-дахшанского срединного массива, и отделен от комплексов ЮЗ Памира серией разломов. Ваханский комплекс объединяет метаморфические породы, развитые по осадочным толщам ваханской серии, и интрузивные образования, наиболее ранние из которых выделяются в так называемый хорогский ортокомплекс [Буданов, 1993]. Территория ЮЗ Памира сложена главным образом докембрийскими метаморфическими породами. Образования осадочного чехла условно карбонового (немацдаринская свита) и палеогенового (?) возрастов (едомская свита) очень ограничены по площади и в большинстве случаев имеют тектонические контакты с породами докембрийского кристаллического основания (рис. 1). В докембрийских породах выделены образования двух разновозрастных структурно-форма-ционных комплексов: архейские породы основания (горанская, сарысангская и шахдаринская серии, а также хорогский ортокомплекс) и нижнепротерозойские породы чехла - аличурская серия [Иванов, Сапожников, 1985; Киселев, Буданов, 1986; Индосиний-ский... 1992; Буданов, 1993]. Месторождение Сары-Санг (Афганистан). На северо-востоке Афганистана находится основная часть Бадахшанской лазуритоносной провинции, включающая уникальное месторождение Сары-Санг, а также другие проявления лазурита (Челемак, Дера-во Боло, Дук, Сахи и т.д.). Большинство из них обнаружено в бассейне верхнего течения р. Кокча (крупный левый приток Пянджа). Лазуритовая минерализация зафиксирована в двух горизонтах доло-мито-кальцитовых мраморов свиты сахи, входящей в состав верхнеархейской метаморфической серии. Мраморы чередуются с дистен-силлиманитовыми сланцами, биотитовыми и амфиболовыми гнейсами, амфиболитами и кварцитами. Существенную роль в строении месторождения играют как докембрийские породы - гранито-гнейсы, аплиты, пегматиты, ортоамфиболиты, так и более молодые мезозойские (юра - ранний мел) гра-нитоиды [Киевленко, 2000; Литвиненко, 2012]. Лазуритовая минерализация в большинстве случаев представлена измененными будинами алюмо-силикатных пород концентрически-зонального строения в диопсидовых скарнах среди кальцифиров и доломито-кальцитовых мраморов [Киселев, Буданов, 1986; Киевленко, 2000]. В центре будин наблюдаются кварцево-полевошпатовые (ортоклазовые или микроклиновые, иногда интенсивно альбитизиро-ванные) породы, сменяющиеся мелкозернистыми диопсидовыми метасоматитами с нефелином, содалитом, гаюином и лазуритом. Вслед за ними следует карбонат-дипсид-лазуритовая зона, в которой диоп-сид замещался гаюин-лазуритовым агрегатом, иногда с афганитом и нефелином. По периферии будин развиты диопсид-форстерит-кальцитовые породы, переходные к кальцифирам. Продуктивная лазури-товая зона чаще всего имеет серповидную форму с пережимами и ответвлениями при ширине, меняющейся от нескольких сантиметров до 1 м и длиной до 5 м и более [Киевленко, 2000]. Уникальность месторождения Сары-Санг определяется очень большим размахом лазуритизации, качеством сырья и большими запасами лазуритовых пород. Лазуритоносные тела обнажены в рельефе под крутыми углами на большую глубину, что позволяет отрабатывать их штольнями на многих горизонтах [Литвиненко, 2012]. Рис. 1. Геологическая карта района лазуритовых месторождений. Вырезка из геологической карты Северной, Центральной и Восточной Азии [Atlas... 2008] 1 - ледниковые и снежные покровы; 2 - триасовые отложения; 3 - верхнетриасовые и среднеюрские отложения; 4 - меловые отложения; 5 - пермские отложения; 6 - каменноугольные отложения; 7 - каменноугольно-пермские отложения; 8 - палеозойские отложения; 9 - верхнепротерозойские породы; 10 - нижнепротерозойские породы; 11 - средне-верхнеархейские породы; 12 - нижнеархейские породы; магматические породы; 13 - граниты палеогеновые; 14 - диориты палеогеновые; 15 - граниты мелового возраста; 16 - гранодиориты мелового возраста. Месторождения: S - Сары-Санг, L - Ляджвардара Fig. 1. Geological map of the area of lapis lazuli deposits. Cut from Geological map of Northern-Central-Eastern Asia and adjacent areas [Atlas. 2008] 1 - glacier and snow cover; 2 - Triassic sediments; 3 - Upper Triassic and Middle Jurassic; 4 - Cretaceous; 5 - Permian rock; 6 - Carboniferous rock; 7 - Carboniferous-Permian rock; 8 - Paleozoic rock; 9 - Upper Proterozoic rock; 10 - Lower Proterozoic rock; 11 -Middle-Upper Archaean rock; 12 - Lower Archaean rock; Igneous rocks; 13 - Paleogene granites; 14 - Paleogene diorites 15 - Cretaceous granites; 16 - Cretaceous granodiorites. Deposits: S - Sary-Sang, L - Lyadzhvardara Месторождение Ляджвардара (Таджикистан). Лазуритовые тела месторождения наблюдаются в верхах горанской серии (аналог свиты сахи) в кальцит-доломитовых мраморах и кальцифирах мощностью от 10 до 70 м, находящиеся между пироксен-биотит-роговообманковыми и гранат-биотитовыми, биотитовыми гнейсами [Киселев, Буданов, 1986; Литвиненко, Барнов, 2010]. Лазуритоносный пласт сложен серыми и белыми массивными мелко- и средне-зернистыми мраморами, местами содержащими до 35% форстерита, а также до нескольких процентов диопсида, флогопита, графита, шпинели и апатита. Характерно присутствие линзовидных прослоев биотитовых гнейсов и многочисленных будинированных даек и жил ортоамфиболитов, аплитовидных гранитов и пегматитов длиной до 10-15 м и мощностью 0,2-5 м. Вдоль пластовых трещин и по контактам с гнейсами и будинами алюмосиликатных пород развиты диопсидовые, флогопит-диопсидовые и диопсид-лазуритовые скарны [Литвиненко, Барнов, 2010]. Лазуритовые тела встречаются в виде желваков и линз длиной до 1-5 м и толщиной 0,3-1 м, представляющих собой метасоматически замещенные будины аплитов, аплитовидных гранитов и гранит-пегматитов. Линзы и желваки имеют зональное строение: от измененных дисилицированных алюмосиликатных пород к дипсид-лазуритовым и флогопит-диопсид-кальцитовым кальфицирам с форстеритом. Для лазуритовых пород характерны тонкозернистое строение и чистая ярко-голубая окраска. По трещинам, пересекающим скарниро-ванные будины, можно наблюдать поздний крупнозернистый темно-синий лазурит. Масштабы месторождения Ляджвардара значительны, поскольку помимо лазуритоносных осыпей в коренном залегании известно не менее 200 различных по размерам гнезд и линз с лазуритом [Киевленко, 2000; Литвиненко, Барнов, 2010]. Проявление Горон (Таджикистан). Проявление находится в 50 км к юго-востоку от г. Хорога в среднем течении правого борта р. Горон на высоте более 3 500 м. Район также сложен глубокомета-морфизованными породами верхней части горан-ской серии, в составе которой широко развиты гнейсы, мигматиты, кальцит-доломитовые мраморы и лазуритовые метасоматиты (рис. 3). Рис. 3. Схема геологического строения участка Горон, по полевым материалам С.И. Коноваленко 1 - полевошпатовая порода с кварцевыми прожилками и микроклиновыми глазками; 2 - гнейсограниты; 3 - диопсид-лазуритовая порода; 4 - диопсидовая порода; 5 - кальцит-доломитовые мраморы; 6 - гнейсы; 7 - флогопит-кальцитовая порода Fig. 3. Scheme of the geological structure of the Goron section, according to the field materials of S.I. Konovalenko 1 - feldspar rock with quartz veins and microcline eyes; 2 - gneiss granites; 3 - diopside-lazuritic rock; 4 - diopside rocks; 5 - calcite-dolomite marbles; 6 - gneiss; 7 - phlogopite-calcite rock Гнейсо-граниты залегают согласно с вмещающими породами в толще кальцит-доломитовых мраморов и непостоянны по простиранию. Кальцит-доломитовые мраморы подстилаются эгирин-авгитовыми гнейсами и перекрываются полевошпатовыми метасоматитами. Мелкозернистая диопсид-лазуритовая порода имеет неравномерную окраску с зонами голубого и белого цвета, с неоднородной, пятнистой текстурой за счет кальцит-полевошпатового агрегата. Между диопсид-лазуритовыми породами с тонкой вкрапленностью пирита и кальцит-доломитовыми мраморами наблюдается лазури-товая зона с крупным флогопитом, переходящим во флогопит-кальцитовый агрегат. На проявлении отмечена зональность: 1) кальцит-доломитовый мрамор; 2) кальцит-флогопитовая зона, которая пересечена прожилками кальцита с кристаллами лазурита; 3) кальцит-диопсидовая зона; 4) диопсид-лазури-товая зона с плагиоклазом; 5) диопсидовая зона. Особенностью проявления является отсутствие ядра алюмосиликатных пород, которые, вероятно, были полностью замещены. Минералогия лазуритовых пород Лазурит относится к каркасным алюмосиликатам группы содалита. Окраска лазурита связывается с наличием парамагнитных центров S2-, S3-, {SO3}, {SSO-}, причем синяя - с радикалом S3- зеленая -S2+S3-, желтая - S2-. Голубая окраска связывается с ионом S2-, неустойчивым в свободном состоянии и образующим полисульфид - ион S42-. Повышение интенсивности синей окраски при прокаливании объясняется переходом сульфатной серы в сульфидную [Таусон, Сапожников, 2003; Минералы, 2003b; Gambardella et al., 2016]. Лазурит месторождения Сары-Санг имеет насыщенный синий, индиговый цвет с характерной мелко-тонкозернистой структурой (рис. 3, a). В лазуритовых породах он находится в ассоциации с диопсидом, кальцитом, пиритом, апатитом и сфеном. Лазуритовые породы отличаются по структурному рисунку: пятнистые и полосчатые (рис. 4, a, b). В пятнистых лазуритовых породах наблюдаются агрегаты кальцит-диопсидового состава с редкими кристаллами пирита, по краям которых видны овальные зерна апатита, а в зернах диопсида - клиновидные кристаллы сфена (рис. 4, b). Полосчатые лазуритовые породы наследуют полосчатость исходных пород, которая выражается слоями лазурита различной густоты, иногда подчеркнутые послойной вкрапленностью пирита (рис. 4, b). В образцах месторождения Ляджвардара лазурит слагает основную массу породы, иногда составляет 60 % от ее объема. Он образует плотные мелкозернистые агрегаты с диопсидом, флогопитом, карбонатами, пиритом и пирротином. Окраска лазурита меняется от бледно-голубой до индигово-синей, которая нередко изменяется в пределах одного образца. Размер зерен лазурита варьирует от 0,01 до 0,05 мм (рис. 4 c, d). Количество лазурита в диопсид-лазуритовой зоне составляет 40 % и более, достигая в локальных обособлениях размером 4x6 см 90 %о. Цвет у таких обособлений ярко-синий и фиолетово-синий. Диопсид-лазуритовая порода проявления Горон имеет неравномерную окраску с зонами голубого и белого цвета (рис. 3, b). Структура мелкозернистая, текстура - неоднородная, пятнистая, обусловленная наличием кальцит-полевошпатового агрегата в основной диопсид-лазуритовой массе. Замещение диопсида и полевого шпата лазуритом придает породе коррозионную микроструктуру (рис. 4, e), симплектитовая - за счет тесного срастания диопсида и лазурита. Характерна примесь единичных зерен кварца и мусковита. Цвет лазурита меняется от голубого до васильково-синего. Кроме того, отмечен лазурит зеленоватого оттенка и необычного нежно-фиолетового цвета, образуя определенную полосчатую окраску. Наблюдаются округлые кристаллы лазурита в кальцитовой прожилке (рис. 4, f). Лазурит до сих пор является интересным для исследователей в структурно-минералогическом плане. У него установлены четыре структурные разновидности: кубическая, ромбическая, триклинная и моноклинная [Иванов, Сапожников, 1985; Минералы, 2003b; Канева и др., 2010; Таусон и др., 2010; Coenraads et al., 2000; Hassan, 2000]. Выделенные структурные разновидности близки по химическому составу, неразличимы макроскопически и по параге-нетическим ассоциациям, но отличаются оптическими свойствами, размерами и симметрией элементарной ячейки. Рис. 3. Лазуритовые породы Бадахшана. а - месторождение Сары-Санг; b - проявление Горон Fig. 3. Lazurite rocks of Badakhshan. а - Sary-Sang; b - Goron Рис. 4. Структурно-текстурные разновидности лазуритовых пород Бадахшанского массива Месторождение Сары-Санг: a - полосчатая текстура; николи II; b - пятнистая текстура, николи X; Месторождение Ляджвардара: c, d - структура замещения диопсида лазуритом; с - николи II; d - николи X. Проявление Горон: e - Симплектитовая структура диопсид-лазуритовых пород, николи X; f - Идиоморфная структура лазурита в кальцитовом прожилке, николи II. Apt -апатит, Di - диопсид, Cal - кальцит, Laz - лазурит, Phl - флогопит, Py - пирит, Skp - скаполит. Fig. 4. Structural and textural varieties of the lazuritic rocks of the Badakhshan massif The Sary-Sang deposit: a - Striped texture; Nicoli II; b - Spotted texture; Nicoli Х. The Lyadzhvardara deposit: c, d - The structure of diopside substitution by lazurite; с - Nicoli II; d - Nicoli X. The occurrence of Goron: e - Symplectite structure of diopside-lazuritic rocks; f - The idiomorphic structure of lazurite in the calcite veinlet, Nicoli II. Apt - apatite, Di - diopside, Cal - calcite, Laz - lazurite, Phl - phlogopite, Py - pyrite, Skp - scapolite. По данным рентгеноструктурного анализа, лазурит месторождения Ляджвардара и проявления Горон представлен кубической разностью (табл. 1). По химическому составу лазурит месторождения Ляджвардара кроме видообразующих катионов Na и Ca содержит Fe, Mg, Sr, Mn (табл. 2), в позиции Ca отмечается недостаток катионов. Соотношение Si : Al изменяется в 1 : 1,04-1,08. Количество Fe, Mg в лазуритах месторождения Сары-Санг в 3 раза больше. Также в афганских лазуритах отмечаются повышенное содержание хлора, наличие воды и сульфидной серы. Общее соотношение Si : Al ~ 1 : 1,01, среди катионов кроме Na, Ca, преобладают K, Mg, Fe. Анионная часть минерала состоит главным образом из сульфатной, сульфидной серы (табл. 2). Геохимическая характеристика лазуритовых месторождений впервые проведена в работе [Иванов, Сапожников, 1985], где установлены типоморфные элементы, такие как Sr, Ba, B и Be. Отмечаются закономерные вариации содержания Sr в кальцифирах в зависимости от степени скарнирования исходных мраморов, увеличиваются последовательно от диоп-сид-лазуритовых пород (100 г/т), лазуритового каль-цифира (270 г/т) до диопсид-скаполитовых пород (480 г/т) [Иванов, Сапожников, 1985]. В породах стадии лазуритообразования на месторождениях Памира количество Ba варьирует от 36 до 2 450 г/т, максимальные содержания характерны для флогопитовых пород [Иванов, Сапожников, 1985]. Среди лазуритоносных пород повышенные содержания Ba характерны для лазурит-кальцит-калишпатовых пород (900 г/т) [Иванов, Сапожников, 1985]. Считается, что метасоматиты наследуют химизм замещаемых пород в отношении этого элемента. Be, подобно Ba, не привносится, а его содержание в диопсид-лазуритовых породах в зависимости от типа замещаемой породы колеблется от 2 до 30 г/т [Иванов, Сапожников, 1985]. Таблица 1 Результаты рентгеноструктурного анализа лазурита Table 1 XRD powder data of lazurite Кубический лазурит [Минералы, 2003b] Ляджвардара Горон (авыч = 9,08) 90- (авыч = 26 9,06) G^ (авыч = 9,04) G-8(2) (авыч = 9,05) G- (авыч = 8 9,02) G-8(1) (авыч = 9,04) hkl I d/n I d/n I d/n I d/n I d/n I d/n 110 40 6,42 5 6,43 5 6,37 4 6,38 4 6,38 4 6,37 200 17 4,54 2 4,56 2 4,50 3 4,50 3 4,52 3 4,51 14/5.1.4/5 15 4,10 6 4,11 6 4,02 5 4,18 5 4,01 5 - 2.4/5.4/5 10 3,96 2 3,87 2 3,89 2 3,84 2 - 2 - 211 100 3,71 10 3,72 10 3,69 10 3,69 10 3,69 10 3,69 2.11/5.11/5 14 3,45 2 3,36 2 3,47 - 3,62 2 3,34 2 3,36 21/5.11/5.1 10 3,35 3 3,15 3 3,4 - 3,35 3 3,22 3 2,89 - - 1 2,96 - - 1 2,97 310 40 2,87 6 2,86 6 2,86 8 2,87 8 2,86 1 2,90 222 80 2,62 8 2,62 3 2,61 7 2,61 7 2,61 7 2,61 1 2,49 1 2,47 2 2,57 2 2,48 2 2,48 21/5.21/5.2 10 2,45 3 2,42 1 2,41 2 2,42 2 2,42 2 2,42 1 2,36 - - 4 2,33 - - - - 400 20 2,27 4 2,27 3 2,25 5 2,3 6 2,21 - - 330,411 50 2,14 7 2,14 2 2,13 6 2,13 - - 6 2,13 41/5.1.4/5 7 2,07 1 2,08 1 2,07 2 2,06 2 2,09 2 2,08 2 1,98 - - - - - - - - 332 6 1,94 2 1,93 6 1,94 - - - - 2 1,90 Примечание: 1. G-бА - темно-синий лазурит из краевой зоны с крупным флогопитом; G-8 - темно-синий лазурит из лазурит-полевошпатовой зоны; G-8(1) - зеленый лазурит из лазурит-полевошпатовой зоны; G-8(2) - фиолетовый лазурит из лазурит-полевошпатовой зоны; № 90-26 - темно-синие кристаллы лазурита из кальцитовых гнезд перекристаллизации. 2. Условия съемки: ДРОН-3, Си - излучение; 3. "-" - линия не обнаружена; 4. hkl - символы граней, I - интенсивность, d/n - межплоскостное расстояние, авыч - параметр элементарной ячейки в А. Анализы выполнены в лаборатории НИЛ ЭПМ кафедры минералогии и геохимии, аналитик Т. С. Небера Note: 1. G-бА - the dark blue lazurite from the marginal zone with a large phlogopite; G-8 - the dark blue lazurite from the feldspar zone; G-8 (1) - the green lazurite from the lazurite-feldspar zone; G-8 (2) - the purple lazurite from the lazurite-feldspar zone; № 9026 - the dark blue crystals of lazurite from calcite nests of recrystallization. 2. Survey conditions: DRON-3, Cu radiation; 3. "-" - the line is not detected; 4. hkl - the symbols of the faces, I - the intensity, d/n - the interplanar distance, and the primary - the parameter of the unit cell. The analyzes were performed in the laboratory of the Research Laboratory of Experimental Mineralogy, Department of Mineralogy and Geochemistry, Tomsk State University, analyst T.S. Nebera Авторами проведены исследования геохимических особенностей поведения элементов-примесей в лазурите, флогопите и клиногумите (табл. 3), т.е. в главном, второстепенном и акцессорном минералах. Результаты количественного спектрального анализа лазурита показали, что лазурит месторождения Ляджвардара по сравнению с лазуритами проявления Горон имеет повышенные концентрации: сиде-рофильных - Mn до 320 г/т, Fe до 2 700 г/т, V до 20 г/т, Cr до 59 г/т; литофильных - Sn до 300 г/т, Ва до 310 г/т, Zr до 58 г/т и пониженные концентрации халькофильных - Pb до 280 г/т, Cu до 41 г/т и Ti до 140 г/т (табл. 3). Химический состав лазурита, мас. % Chemical composition of lazurite, wt. % Таблица 2 Table 2 Компонент 1 2 3 4 5 6 7 8 SiO2 33,01 33,36 31,34 33,12 33,57 33,70 32,65 33,00 TiO2 - - - - - 0,03 - - Al2O3 25,87 26,89 26,27 27,23 27,24 27,40 27,45 27,60 Fe2O3 0,03 - 0,27 - - - - - MgO 0,45 - 2,47 - - 0,40 - - MnO 0,06 - - - - - - - CaO 5,65 6,55 7,97 7,00 7,01 7,43 7,39 8,13 SrO 0,19 - - - - 0,13 - 0,07 BaO - - - - - 0,01 - 0,12 Na2O 13,74 18,10 15,75 18,47 18,05 16,14 17,61 13,34 K2O 0,68 0,33 1,02 - 0,03 0,95 0,02 0,54 SO3 11,39 13,16 8,71 11,69 13,14 10,05 16,25 12,23 S - - 1,84 1,36 0,22 2,66 - - F - - - - - 0,05 - 0,04 Cl 0,2 0,30 0,78 0,35 0,35 0,24 0,12 0,19 CO2 - - - - - 1,29 - 0,98 H2O - - 3,87 1,52 0,58 1,09 - Сумма 91,27 98,69 100,29 100,74 100,19 101,57 101,49 96,24 Примечание: 1 - месторождение Ляджвардара, материалы С.И. Коноваленко; 2 - месторождение Ляджвардара [Минералы, 2003b]; 3 - месторождение Сары-Санг [Минералы, 2003b]; 4, 5 - Южное Прибайкалье [Таусон, Сапожников, 2003]; 6 - Южное Прибайкалье [Канева и др., 2010]; 7 - Южное Прибайкалье [Минералы, 2003b]; 8 - Итальянские горы (штат Колорадо, США) [Минералы, 2003b]. Note: 1 - the Lyadzhvardara deposit, materials of S.I. Konovalenko; 2 - the Lyadzhvardara deposit [Minerals, 2003b]; 3 - the Sary-Sang deposit [Minerals, 2003b]; 4, 5 - the Southern Baikal region [Tauson, Sapozhnikov, 2003]; 6 - the Southern Baikal region [Ka-neva et al., 2010]; 7 - the Southern Baikal region [Minerals, 2003b]; 8 - the Italian mountains (Colorado, USA) [Minerals, 2003b]. Формулы лазурита посчитаны на 20 катионов, количество OH-группы - расчетное, по балансу заряда. 1. (Na5.03K0.16)5.18(Ca1.14Mg0.13Sr0.02Mn0.01)1.3[Al5.76 Si6.24O24](SO3)1.61Cl0.06 2. (Na6.52K0.08)6.6(Ca1.31Si0.10)1.41[Al5.89Si6.11O24] {(SO3)1.84Cl0.09(OH)0.626} 3. (Na5.73K0.24)5.97(Ca1.60Mg0.69Fe0.04)2.33[Al5.81Si5.89O24] {(SO3)1.23S0.65Cl0.25(OH)0.34} 4. Na6.59Ca138[Al5.91Si6.11O24]{(SO3)1.62S0.47Cl0.11 (OH)^} 5. (Na6.46K0.01 )6.47(Ca1.39Si0.11)1.50[Al5.93Si6.04O24] {(SO3)1.82S0.08Cl0.11(OH)0.01} 6. (Na5.83K0.23)6.06(Ca1.49Si0.29Al0.03Mg0.11Sr0.01)1.93 [Al6.00Si6.00O24]{(SO3)1.41S0.93(CO2)0.33Cl0.08F0.03(OH)0.01} 1. Na6.37(Ca1.48Si0.10Al0.04)1.62|Al6.00Si6.00O24]{(SO3)2.28 Cl0.04(OH)0.05} 8. (Na5.12K0.14)5.26(Ca1.73Si0.55Al0.45)2.76[Al6.00Si6.00O24] {(SO3)1.82(CO2)0.27Cl0.06F0.03(OH)2.03} В лазуритах месторождения Ляджвардара среднее содержание Be - 3,5 г/т, такие концентрации характерны для магматических пород и мигматизиро-ванных гнейсов. Наблюдается резкое различие по составу элементов-примесей в лазуритах месторождения Ляджвар-дара и проявления Горон. Содержание Ba в лазуритах Горона достигает 240 г/т, что характерно для флого-питовых кальцифиров. Содержание Pb в отдельных пробах лазуритах Горона достигает 570 г/т, что, вероятно, связано с присутствием галенита в лазуритовых породах. Концентрация Fe в пробе из кальцит-диопсидовой породы также высока и равна 0,5%, что связано с наличием большого количества пирита. Максимальное количество Cu - 300 г/т и Ti - 900 г/т, характерно для кальцит-флогопит-лазуритовых пород проявления Горон, в то же время их минимальные концентрации 4 и 20 г/т соответственно - для лазуритов месторождения Ляджвардара. Диопсид является крайним членом изоморфного ряда CaMg[Si2O6] - CaFe[Si2O6] (диопсид-геденбергит). В образцах пород месторождения Ляджвардара и проявления Горон он чаще представлен зернистыми агрегатами белого цвета (лейкоди-опсид), иногда бывает окрашен в различные, в основном бледные оттенки грязно-зеленого или серого цвета. В изученных образцах месторождения Ляджвар-дара диопсид с лазуритом и кальцитом образует плотные мелкозернистые агрегаты (рис. 3, а-е). Содержание его меняется от 25-60 % объема лазурито-вой породы. Также он встретился в виде единичных зерен в кальцит-флогопитовых породах и кальцифи-рах. Диопсид образует вкрапленность в пегматит-аплите и венцы вокруг кварцевых обособлений, иногда диопсид вместе с кальцитом выполняет трещинки, которые секут зерна калиевого полевого шпата. Большое количество диопсида (до 70 %) характерно для диопсид-лазуритовых пород, в составе которых крайней неоднородностью. Диопсид присутствует в могут быть кальцит, апатит, пирит. Структуры диоп- виде микрозернистых срастаниях с лазуритом. Отсид-лазуритовых пород с преобладающим диопси- носительно крупные кристаллы редки (до 1 мм). дом большей частью реакционные и отличаются Макроскопически белый, в шлифах бесцветен. Таблица 3 Содержание элементов-примесей в минералах лазуритовых пород, г/т Table 3 Content of impurity elements in the minerals from lazuritic rocks, ppm р- Элемент Pb Cu Sn Mn Ba Be Sr V Cr Ni Zr Ti Ga Fe -М П.О. 3 3 3 3 200 2 200 5 10 3 30 3 3 3 Лазурит 3 215 41 300 320 - 2 200 8 13 4 40 38 21 2 700 а р 4 280 4 55 180 220 3 - 9 22 3 37 22 23 1 900 а д 5 38 - 200 290 310 7 - 20 59 5 55 34 15 2 200 р вар 8 21 - 200 180 210 3 - 11 21 - 70 100 14 1 400 жд 7 13 3 13 130 230 5 - 14 - - 33 140 11 700 яЛ 9 30 31 300 150 280 3 - 19 13 3 58 96 14 1 900 3* 14 3 25 26 - 2 200 5 21 5 - 70 24 300 G-бА 380 150 - 21 - 2 200 8 10 3 - 90 9 400 н G-8 260 120 3 31 240 6 210 10 11 - 30 170 11 280 о р о G-8* 370 230 4 25 200 3 - 20 13 - 32 140 15 550 Г G-8** 310 170 2 27 200 7 200 10 11 - 30 240 11 700 G-5А 570 300 4 550 - 2 - 55 14 3 45 900 9 5 000 е ь 17529 14 3 220 120 524 2 30 6 27 - 42 100 9 500 б 15861 10 4 41 250 2380 2 30 11 46 3 42 60 10 900 и иПр 3448 19 - 28 50 410 2 - - 35 3 41 12 9 260 Флогопит а р ад 9 8 48 30 100 2330 - - 40 41 6 30 220 25 1 000 вар 6 10 5 30 45 1630 - - 63 19 3 - 330 31 500 жд дяЛ 90-20 20 6 14 160 600 - - 90 40 3 53 470 13 3 600 Горон G-6 G-5А G-бА 16 20 5 6 6 4 2 3 500 500 360 280 240 250 - - 56 25 36 13 10 10 3 4 56 45 36 260 420 270 12 10 12 700 550 1 000 Клиногумит .вж К-1 35 37 - 62 - - - 16 - 10 41 3000 3 1 600 д К-2 20 88 3 450 - - - 10 10 - 46 630 3 4 300 Примечание. 1. П.О. - предел обнаружения - минимальная концентрация, которую можно обнаружить данным методом; 2. "-" - элемент не обнаружен. 3. Лазурит: * - бледно-зеленого цвета; ** - фиолетового цвета; остальные - синего цвета. Флогопит, месторождение Ляджвардара: 9 - темно-серого цвета; 6 - серебристо-белого цвета; 90-20 - светло-коричневого цвета: проявление Горон: все - серого цвета. Клиногумит, месторождение Ляджвардара: К-1 - клиногумит из мрамора со шпинелью, К-2 - из кварцсодержащего мрамора. Анализы выполнены в лаборатории НИЛ ЭПМ кафедры минералогии и геохимии, аналитик Е. Д. Агапова Note. 1. П.О. - The detection limit is the minimum concentration that can be detected by this method; 2. "-" - item not found. 3. Lazurite: * - pale green; ** - purple; the other - blue. Phlogopite, the Lyadzhvardara deposit: 9 - dark gray; 6 - silver white; 90-20 - light brown color: the occurrence of Horon: all - gray. Clinohumite, the Lyadzhvardara deposit: К-1 - from marble with spinel, К-2 - from quartz-containing marble. The analyzes were performed in the laboratory of the Research Laboratory of Experimental Mineralogy, Department of Mineralogy and Geochemistry, Tomsk State University, analyst E.D. Agapova На проявлении Горон в пределах лазуритоносной жилы распространены породы, почти на 90 % состоящие из лейкодиопсида. Макроскопически образец представляет собой породу со скрытокристаллической структурой, с плотной и массивной текстурой. Минерал был определен в проходящем свете по оптическим свойствам. Микроструктура породы гранобластовая. Минеральный состав представлен диопсидом - 90 %, плагиоклаз, вторичные и рудные минералы - 10%. Диопсид образует изометричные зерна размером менее 0,2 мм. Зерна минерала сильно трещиноваты, большая часть зерен включает тонкораспыленный рудный материал в виде округлых обособлений. По сравнению с лазуритом, диопсид всегда идиоморфен. По взаимоотношению диопсида с другими минералами можно выделить следующие структуры: пойкилобластовая, включения зерен диопсида в розионная структура замещения диопсида лазуритом крупных зернах плагиоклаза; симплектитовая, мел- (рис. 3, d). козернистые срастания диопсида с бесцветным лазу- По химическому составу диопсид месторождения ритом, зерна диопсида и лазурита не индивидуали- Ляджвардара отличается от диопсида Прибайкалья зированы и не превышают 0,01 мм (рис. 3, c, e); кор- меньшим содержанием SiO2, Al2O3, CaO (табл. 4). Таблица 4 Химический состав диопсида и флогопита, мас. % Table 4 Chemical composition of diopside and phlogopite, wt. % Диопсид Флогопит Компонент 1 2 3 4 5 1 2 3 4 SiO2 5o,77 54,62 55,68 54,93 54,o6 4o,63 4o,27 4o,o3 41,95 TiO2 o,15 o,2 o,28 o,23 o,o5 o,4 o,4 o,75 o,4 Al2O3 o,96 2,o9 2,48 2,94 3,13 13,8 13,2 14,69 13,9 Fe2O3 o,1 o,o2 o,21 o,21 o,88 o,28 o,59 o,17 FeO 4,63 1,o8 1,o8 1,26 o,36 1,47 1,96 3,1 - CaO 16,87 23,26 21,49 22,14 23,26 o,11 1,65 o,44 o,5 MgO 16,8 18,14 18,65 16,93 17,74 25,43 25,41 23,35 27,2 MnO o,75 o,o4 o,o2 o,o4 o,o2 o,o1 o,o9 o,o4 o,o2 Na2O o,61 o,1 o,31 o,66 o,35 o,33 o,31 o,36 o,78 K2O o,28 o,o8 o,14 o,1 o,o6 7,84 9,77 12,o4 1o,35 Rb2O - - - - o,145 o,14 o,13 - CsO - - - - o,o25 o,o1 o,o15 - Li2O - - - - o,o11 o,o31 o,o28 - F - - - - - 1,87 1,24 - 3,65 P2O5 o,o2 o,o4 o,18 o,o3 o,o4 - - - - LOI 7,42 o,6 o,64 o,14 o,36 4,45 4,54 3,4 2,1 Сумма 99,36 1oo,27 Ю1,16 99,61 1oo,31 96,521 99,3o1 98,963 1o1,o2 Примечание. Диопсид, 1 - месторождение Ляджвардара, серо-зеленый диопсид из метасоматитов на контакте доломитовых мраморов и пегматитов кварц-полевошпатового состава; 2-5 - Южное Прибайкалье, диопсид из диопсид-лазуритовых пород [Иванов, Сапожников, 1985]; Флогопит, месторождение Ляджвардара: 1 - светлый (кофейный) флогопит из занорышей в ап-лит-пегматите; 2 - зеленовато-коричневый флогопит из эндоконтакта лежачего блока (диопсидит); 3 - флогопит экзоконтакта; 4 - флогопит из аполазуритовых пород. Note. Diopside, 1 - the Lyadzhvardara deposit, gray-green diopside of metasomatites on the contact of dolomite marbles and pegmatites of quartz-feldspar composition; 2-5 - the Southern Baikal region, from diopside-lazuritic rocks [Ivanov, Sapozhnikov, 1985]; Phlogopite, the Lyadzhvardara deposit: 1 - light (coffee) phlogopite from nest in aplit-pegmatite; 2 - greenish-brown phlogopite from the en-docontact of the recumbent block (diopside); 3 - from exocontact zone; 4 - phlogopite from apolazuritic rocks. Кристаллохимические формулы диопсида рассчитаны на 4 катиона: 1) (Cao.71Nao.o5Ko.o1)o.??(Mgo.99Fe2+o.15Mno.o3Alo.o4 Sio.o01.22[Si2O6] 2) (Cao.9Nao.o1)o.91(Mgo .98Fe o.o3Alo.o7Tio.o1)1.o9[(Si1.98Alo.o2)2O6] 3) (Cao.83Nao.o2Ko.o1)o.86(Mg1.ooFe3+o.o3Fe3+o.o1Alo.1 Tio.o0u4[Si2O6] 4) (Cao.86Nao.o5)o.91(Mgo.92Fe2+o.o4Fe3+o.o1Tio.o1Alo.12)1.o8 [(SiopAlo^^] 5) (Cao.9Nao.o2)o.92(Mgo.95Fe2+o.o1Fe3+o.o2Alo.o8)1 .o6[(Si1.95Alo.o5)2O6] Кристаллохимические формулы рассчитаны на 8 катионов: 1) (Ko.75Nao.o5Rbo.o1)o.81(Mg2.83Alo.21Feo.o9Sio.o4 Cao.o1)3.18[Al1.ooSi3.ooO1o] Fo.44(OH)2 2) (Ko.9oNao.o4Rbo.o1Lio.o1)o.96(Mg2.73Cao.13Fe o.12 Fe o.o2Tio.o2Mno.o1)3.o3[Al1.o9Si2.91O1o] Fo.28(OH)1.8 3) (K1.o9Nao.o5Rbo.o1Lio.o1)1.16(Mg2.48Fe2+o.18Alo.o8 Cao.o3 Tio.o4Fe3+o.o3)2.84[AlU5Si2.85O1o] (OH)u 4) (Ko.92Nao.11)1.o3(Mg2.83Alo.o8Cao.o4Tio.o2Fe o.o1)2.98 [Al1.o6Si2.93O1o] Fo.66(OH)1.9 Среди видообразующих катионов преобладают Ca и Mg, меньшую роль играют Na и Fe2+, в незначительных количествах присутствуют K, Fe3+, Mn, Ti. Прибайкальские диопсиды по содержанию компонентов резко отличаются от диопсида месторождения Ляджвардара и включают ощутимые количества Р2О5. Среди изоморфных примесей диопсид из месторождения Ляджвардара содержит Na и К, замещающие Са, и Fe2+ и Mn - Mg. Флогопит. В образцах из месторождения Ляджвардара и проявления Горон флогопит образует листовато-пластинчатые агрегаты и кристаллы в виде гнезд в диопсид-лазуритовых породах размером до 4 см. Облик кристаллов в гнездах таблитчатый, короткопризматический. Кристаллы грубо образованы с явно выраженной параллельной штриховкой на боковых гранях. Большие скопления флогопита характерны для флогопитовой зоны лазури-тизированных будин, где он ассоциирует с кальцитом и диопсидом. В направлении от диопсид-лазуритовой зоны к кальцит-флогопитовой происходит последовательное разрастание кальцит-флогопитовой породы за счет диопсид-лазуритовой. В направлении к периферии гнезда наблюдаются постепенное уменьшение количества диопсида и лазурита и увеличение количества и размеров зерен кальцита и флогопита. В итоге происходит образование крупнокристаллической кальцит-флогопи-товой зоны, формирующий оторочку вокруг гнезда. Содержание минерала меняется от 25 до 7o %. Мощность флогопитовой зоны варьирует от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров и обычно не очень велика. Цвет слюды в этих породах серебристый и темно-серый. В шлифах флогопит очень похож на мусковит - бесцветен, имеет неправильные и вытянутые зерна, часто изогнутые и деформированные. В отличие от мусковита, отсутствует псевдоабсорбция. Границы зерен четкие, но неровные, тесно ассоциируют с диопсидом, плагиоклазом, кальцитом (см. рис. 4, a, c, d). Иногда во флогопите отмечаются пойкилитовые включения диопсида. Химический анализ флогопита приведен в табл. 4. Соотношение Si : Al изменяется в пределах 2,5-3,oo : 1. Среди катионов преобладают K, Na, меньшую роль играют Li, Rb и Cs. Среди двух валентных катионов - Mg, Fe и Са, незначительно -Mn, Ti. Анионная часть минерала состоит главным образом из фтора и гидроксильной группы. Спектральный анализ флогопита из лазуритовых пород месторождения Ляджвардара показал повышенные содержания Ba до 2 33o г/т, Fe до 3 6oo г/т, Ti до 47o г/т (см. табл. 3). Пробы флогопита отличаются друг от друга по цвету: светло-коричневый флогопит содержит Fe - 3 6oo г/т, темно-серый флогопит (№ 9) - 1 ooo г/т, серебристо-белый флогопит (обр. № 6) -5oo г/т, а по содержанию Ba обнаруживается обратная закономерность. В наиболее окрашенном флогопите содержится Ba 6oo г/т. Высокие конзначения характерны для сиенитовых пород [Иванов, Сапожников, 1985], которые, вероятно, и являлись субстратом для образования флогопитовых метасоматитов. Флогопит из кварцсо держащего мрамора с клиногумитом и апатитом имеет невысокое количество Ва (59o г/т), что характерно для кварц-кальцитовых мраморов [Иванов, Сапожников, 1985]. В отношении других примесей, флогопит содержит сравнительно высокую концентрацию следующих элементов: Cu - 48 г/т, V -9o г/т, Cr -41 г/т, Ga - 3o г/т (табл. 3). Для флогопита же проявления Горон характерно повышенное содержание следующих элементов: Mn до 5oo г/т, Zr до 56 г/т, Ti до 42 г/т (табл. 3). Содержание Ва в среднем 26o г/т, что характерно для диопсид-лазуритовых пород [Иванов, Сапожников, 1985], следовательно, эти флогопиты из диопсид-лазуритовых пород. Концентрация Fe изменяется от 55o до 1 ooo г/т, причем проба с большим содержанием не содержит меньшее количество Ва. Кальцит в образцах проявления Горон и месторождения Ляджвардара образует мелко- и крупнозернистые агрегаты. Он слагает форстеритовые кальцифиры, кальцит-доломитовые мраморы, встречается в диопсид-полевошпатовых и лазуритовых породах (рис. 4, с, d). Кристаллы очень редки, наиболее часто встречаются средне- и крупнозернистые агрегаты. В кальцит-доломитовых мраморах зерна доломита более идиобластичны, чем кальцита, который имеет неправильную форму. Размер зерен варьирует от o,2 до 1 мм. В лазуритсодержащих породах отмечаются две генерации кальцита. Первая генерация кальцита представлена тонкозернистыми агрегатами в диопсид-лазуритовых породах (рис. 4, b-d), которая распространена крайне неравномерно. В отдельных случаях количество кальцита может достигать 2o % объема породы. Вторая генерация кальцита образует прожилки с кристаллами лазурита (рис. 4, f) и связана с перекристаллизации диопсид-лазуритовой породы. Из второстепенных и акцессорных минералов в лазуритовых породах встречаются: форстерит, кли-ногумит, скаполит, полевые шпаты, апатит, пирит и галенит. Форстерит отмечен в кальцифирах и мраморах в ассоциации с кальцитом, клиногумитом, диопси-дом, шпинелью и флогопитом. Форстеритовые кальцифиры - белые плотные мелко- или средне-зернистые породы, иногда сахаровидные из-за большого количества форстерита. Текстура массивная. Форстерит имеет субизометричную форму, сильно трещиноват и образует пойкилобласты в агрегате кальцита. Отмечаются реакционные взаимоотношения форстерита и лазурита и развитие последнего по контакту зерен. Клиногумит в виде вкрапленности встречается в образцах месторождения Ляджвардара и проявления Горон. Наиболее богаты им мраморы и кальцифиры. Для него характерны зернистые выделения и агрегаты, редко кристаллы. Цвет обычно желтый, желтовато-оранжевый, блеск стеклянный, прозрачен, просвечивает. В образцах минерал образует вкрапления и гнездообразные скопления зерен. Размер зерен o,2-o,4 см. На спектральный анализ были отобраны пробы клиногумита из мраморов, находящиеся среди пород не несущие лазуритовую минерализацию и содержащие шпинель, и мраморов, связанных с образованием лазурита с месторождения Ляджвардара (см. табл. 3). Анализируемые пробы клиногумита существенно отличаются по содержанию элементов-примесей. Так, клиногумит из мрамора со шпинелью отличается высоким содержани-16 ем: Pb - 35 г/т, V -16 г/т, Ti - 3oo г/т. Для клиногу-мита из месторождения Ляджвардара характерны высокие концентрации других элементов: Cu -88 г/т, Mn - 45o г/т, Zn - 4o г/т, Zr - 46 г/т, Fe -4 3oo г/т. Скаполит. Минералы группы скаполита ряда мари-алит 3Na[AlSi3O8]*NaCl - мейонит 3Ca[Al2Si2O8] *CaCO3 являются типоморфными минералами лазу-ритовых месторождений, либо кристаллизуются раньше лазурита, либо являются его фациальным аналогом [Faryad, 2oo2]. Состав скаполитов зависит от состава исходной породы. Наиболее кислые разновидности обнаружены на контактах с гранитами и не встречались на контактах с известково-щелочными сиенитами [Иванов, Сапожников, 1985]. Он определен в диопсид-лазуритовых породах проявления Горон и месторождения Ляджвардара, где образует неправильные зерна (размер зерен o,1-o,3 мм), иногда удлиненные и часто изъеденные кальцитом и флогопитом (рис. 4, b-d). Полевые шпаты. В лазуритовых месторождениях полевые шпаты представлены микроклином и плагиоклазами. Микроклин слагают главным образом аплиты, составляющие центральные части (ядра) ла-зуритсодержащих метасоматических тел. В метасо-матических лазуритсодержащих породах плагиоклазы сильно изменены, часто в них отмечаются зерна ди-опсида, флогопита, границы таких зерен нечеткие. Отмечаются пойкилитовые включения диопсида в зернах альбита. В отдельных зернах альбита и калиевого полевого шпата наблюдается замещение его лазуритом с образованием неровных, зазубренных краев. В диопсид-лазуритовых породах полевые шпаты вместе с кальцитом слагают гнезда размером до 3 см, характерно замещение его лазуритом. Апатит - характерный минерал диопсид-лазури-товых пород, который может присутствовать в нескольких генерациях. Он может заимствоваться из исходных алюмосиликатных пород, кристаллизоваться сингенетично лазуриту в виде хорошо оформленных кристаллов, но основная масса апатита связана с флогопитизацией диопсид-лазуритовых пород [Янсон, Пономарева, 2oo1]. В лазуритовых породах часто встречаются сульфиды. Наиболее распространен пирит (рис. 3, 4), который встречен во всех месторождениях и проявлении. В образцах месторождения Сары-Санг пирит образует послойную вкрапленность, чередуясь с лазуритом, кальцитом, флогопитом, что формирует полосчатую текстуру лазуритовых пород (рис. 4, a, b). Породы с пятнистой текстурой содержат пирит в виде мелкой вкрапленности. Насыщенность окраски лазурита усиливается, что объясняется повышенным содержанием ион-радикалов SO4- и S3- [Таусон, Сапожников, 2oo3]. Другие сульфиды, встречающиеся на месторождениях, - галенит, пирротин, молибденит. Генезис лазуритовых пород Лазурит является одним из редких природных образований и концентрируется в немногих месторождениях, два крупнейших из них связаны с Ба-дахшанским массивом (Сары-Санг и Ляджвардара). Бадахшанский массив является областью региональной гранитизации глубокометаморфизованных до-кембрийских толщ, где лазурит возникал в процессе формирования разнообразных постмагматических пород магнезиально-скарновой формации [Юрген-сон, Сухарев, 1984; Индосинийский... 1992; Буданов, 1993; Faryad, 1999, 2oo2]. Промышленные месторождения лазурита чаще связаны с контактово-метасоматическими образованиями магнезиальных скарнов. К этой группе относятся и месторождения Южного Прибайкалья [Иванов, Сапожников, 1985; Киевленко, 2ooo; Канева и др., 2o1o; Таусон и др., 2o1o] и проявления на Восточном Саяне [Секерин и др., 1997; Минералы, 2003а, b]. Лазуритовая минерализация также отмечена для известковых скарнов, что характерно для месторождения в Республике Чили, которая наряду с Афганистаном является крупным поставщиком лазурита на мировой рынок [Coenraads, Canut De Bon, 2000]. Два месторождения лазуритоносных пород - Главное и Северное, залегающих в докембрийских мраморах, известны в архипелаге Баффинова Земля, Канада [Киевленко, 2000]. В США лазуритоносные породы встречаются в Итальянских го

Скачать электронную версию публикации