Текст:

ФГАОУ ВПО "Северо-восточный федеральный университет

им. М. К. Аммосова"

Геологоразведочный факультет

Кафедра Поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине: « Лабораторные методы изучения минерального сырья».

На тему: Вещественный состав руд Месторождения «Лазурное».

Выполнила: ст. гр. РМ-12-2

Семенов К.С.

Проверил:

Полуфунтикова Л. И.

Якутск 2016

Содержание

Введение................................................................................
....................

Глава 1. Геологическое строение района работ.................................

Глава 2. Геологическое характеристика месторождения............................

Магматизм.......................................................................
...................

Тектоника.......................................................................
......................

Глава 3. Минеральный состав руд месторождения……………………..

Глава 4. Этапы минералообразования……………………………………

Заключение.

Список литературы.

Введение

Курсовая работа выполняется с целью закрепления и расширения теоретических знаний по минераграфическому описанию пород и руд месторождений различных генетических типов.

Основными задачами в ходе выполнения курсовой работы являются:

- оценка детальности и достоверности ранее выполненных геологоразведочных работ;

- сбор и оценка всей имеющейся литературы по месторождению; охарактеризовать и описать геологическое строение района;

- проанализировать минеральный состав руд коллекции полированных аншлифов;

- определение генетического типа месторождения, его формационную принадлежность и промышленное значение;

Данная курсовая работа выполнена по материалам медно-порфирового месторождения «Лазурное»

Глава 1. Геологическое строение района работ

Месторождение «Лазурное» расположено в верховьях рек Изюбриная и Соболиная Падь. Вмещающими служат терригенные породы апт-альбского возраста. Они прорваны интрузивными образованиями трех комплексов: предположительно рудным березовско- араратским малых интрузий габбро-монцонитов, монцодиоритов и монцогранодиоритов апт- сеноманского возраста, богопольским мелких штоков и даек риолитов, риодацитов и дацитов маастрихт-датского возраста и суворовским палеогеновым комплексом пострудных даек базальтов, андезибазальтов и андезитовых порфиритов. Рудные тела представлены залежами со штокверковым и прожилково-вкрапленным оруденением. Руды массивные, брекчиевые, брекчиевидные, вкрапленные, прожилково-вкрапленные и полосчатые. Прожилково-жильные образования на 80-99% сложены кварцем. Основные рудные минералы – самородное золото, электрум, пирит, арсенопирит, второстепенные – халькопирит, молибденит, халькозин, галенит, сфалерит и ковеллин. Золото-серебряное отношение меняется в рудах от 1:1 до 1:10. Размеры золотин – от 0.01 до 0.62 мм, средняя проба золота – 835‰.

Месторождение Лазурное относится к золото-меднопорфировому типу, приурочено к эндо- и экзоконтактам позднемелового штока диорит-габбро-диоритового состава; формирование связано с процессами калиевого метасоматоза (калишпатизация, биотитизация) и окварцевания. Оруденение вскрыто канавами и прослежено скважинами до глубины более 200 м. Прожилково-вкрапленная минерализация представлена пиритом, пирротином, магнетитом, халькопиритом, борнитом, молибденитом и самородным золотом. Объект оценивается как среднее комплексное месторождение с ресурсами свыше 500 т.тонн условной меди.

Элхугинское рудное поле (рудопроявления Лазурное и Элхугинское с золото-серебряной минерализацией) расположено в северо-западной части Южно-Верхоянского синклинория. На площади рудопроявления обнажаются породы верхней и средней менкеченской подсвиты верхней перми (P2mn), сложенные переслаиванием алевролитов и алевропесчаников. Из магматических образований установлены редкие дайки и силы оливиновых минет.

Разрывные нарушения представлены многочисленными зонами дробления, смятия и окварцевания алевролитов, иногда со стержневыми сульфидно-кварцевыми жилами. Преобладающее простирание зон северо- восточное, но встречаются северо-западного (зона №5). Вблизи разрывных нарушений вмещающие породы смяты в мелкие складки.

Мощность рудных зон колеблется от 1-2 до 13,8м, мощность стержневых жил 0,2-1,0м. Содержание золота в зонах 0,2-0,4г/т, редко до 5,8г/т. Минерализованные зоны часто вмещают стержневые сульфидно- кварцевые жилы мощностью от 0,1-0,2м до 1,8м с повышенными содержаниями золота (до 124,0 г/т) и серебра (до 2744,0 г/т). Рудная минерализация в сульфидно-кварцевых жилах представлена арсенопиритом, галенитом, сфалеритом, пиритом, блеклыми рудами, золотом. Общее количество сульфидов колеблется от 3-5% до 10-15% и более.

Минералогия рудопроявления Лазурное рассмотрена в монографии [1], где выделены продуктивные минеральные ассоциации, изучены латеральная и вертикальная зональность основных рудных минералов. В целом, последние данные по объекту изучения не противоречат опубликованным данным. Они лишь вносят новые дополнительные сведения о составе руд, типоморфных особенностях рудных и жильных минералов c поверхностных горизонтов.

По элементно-примесному составу галенита можно реконструировать физико-химические условия рудообразования. Так повышенные количества As, Sb и Sn характеризуют сформирование в щелочных условиях. Содержание галенита в форме единичных зерен в основном по рудопроявлению достигает до 3%, но в рудной зоне №6 увеличивается до 6%. Также наблюдается не характерная для золото- кварцевой малосульфидной формации ассоциация галенита с диафоритом. По данным микрозондового анализа в некоторых анализах отмечается повышенные содержания примесей As, Zn и Fe.

Блеклые руды на Лазурном представлены минералами тетраэдрит- теннантитовой серии с повышенными концентрациями мышьяка (до 12,93- 15,29 мас.%), серебра (до 9,36-20,55 мас.%). Высокосереброносная разновидность представлена Ag-Zn тетраэдритом.

Величина отношения Fe: (Fe+Zn) колеблется от 0,12 до 0,33. Цинк значительно преобладает над железом. Следует отметить крайне низкую сурьмянистость (Sb/As=4,03) рудопроявления.

Сульфоантимониды свинца, меди, железа. В ассоциации со сфалеритом и галенитом из всех сульфосолей встречаются бурнонит и буланжерит, реже диафорит. Мышьяк как примесь в небольших количествах (до 2,63-5,51 мас.%) и железо (1,13-2,68 мас.%) присутствует в бурноните и диафорите.

Сульфоантимониды серебра. На изученном рудопроявлении в ассоциации с галенитом обнаружен высокосеребристый пираргирит без примесей меди и железа с низкими содержаниями серы.

Таким образом, изучив пространственную зональность в распределении блеклых руд и сульфосолей разного состава в пределах рудных тел или месторождения можно получить ценную информацию о физико-химических условиях минералообразования по латерали и вертикали. Разнообразие изменений блеклых руд в пространстве и во времени может быть полезным для воссоздания этих условий.

Глава 2. Геологическая характеристика месторождения

Тектоника

Рис. 1. Стереограммы элементов залегания в зоне месторождений Базовское (I) и Лазурное (II):

Месторождение Лазурное расположено в северной части западного крыла Южно-Верхоянского синклинория (см. рис. 1). Район месторождения сложен преимущественно глинистыми отложениями менкеченской свиты позднепермского возраста, в которой песчаники распространены незначительно. Осадочные породы повсеместно нарушены интенсивным кливажем и требуется постоянное внимание, чтобы отличать слоистость от кливажа.

Массовые замеры элементов залегания слоистости показывают, что наклоны осадочных пород характеризуются северо-западными и юго-восточными азимутами падения под углами от 10 до 80° (см. рис. 1, В). На стереограмме полюса слоистости рассеиваются по дуге большого круга, что указывает на развитие в данном районе цилиндрических складок. Наблюдаемые складчатые структуры шириной от первых до 10 м представлены симметричными антиклинальными складками с арочной формой замков (см. рис. 2, Г). Микроскладки, как правило, с кливажем осевой плоскости устанавливаются как в обнажениях, так и керне скважин и делювиальных развалах. Однако в большинстве случаев, обнаруживаются участки моноклинального залегания осадочных пород с наклонами на северо-запад или юго-восток под углами от 25 до 60°. По-видимому, на этих участках вскрываются фрагменты крыльев крупных складчатых структур.

Кливаж в районе месторождения Лазурное — основная тектоническая структура, наблюдается он повсеместно и насквозь пронизывает осадочные отложения менкеченской свиты. По морфологии кливаж сплошной тонкий и соответствует высокой степени совершенства. Обычно он выражен системой тесно сближенных ровных параллельных поверхностей, характеризующихся простиранием от субдолготного до северо-восточного с углами падения 70—90° на северо-запад, запад-северо-запад и по противоположным азимутам (см. рис. 1, Г). Тонкие прослои песчаников в глинистых отложениях смяты в микроскладки и нередко разлинзованы (будинированы) кливажем до образования муллион-структур. Во всех наблюдаемых складчатых структурах кливаж параллелен их осевым плоскостям (см. рис. 2, Г). Практическое значение кливажа, который своим происхождением тесно связан со складчатостью, состоит в том, что относительно него можно реконструировать или определять последовательность возникновения других тектонических структур.

Разрывные нарушения представлены надвигами и сдвигами. Надвиги наиболее отчетливо проявляются при деформации ими массивных слоев песчаников среди глинистых отложений. Так, в обнажениях ручьев Дедок и Восход, единичные пологозалегающие пласты песчаников мощностью 0,7—1,2 м, среди кливажированных алевролитов, нарушены надвигами, плоскости которых погружаются на юго-восток под углами 30—45° (см. рис. 2, Д). Амплитуды надвигания составляют 2 м и более. В кливажированных глинистых отложениях надвиги устанавливаются по под- вороту поверхностей кливажа в висячем крыле разрыва. Простирание надвиговых зеркал скольжений и разрывов преимущественно северо-восточное с наклоном плоскостей на юго-восток или северо-запад.

Сдвиговые разрывы определяются по нарушению структур сплошного кливажа и являются посткливажными тектоническими нарушениями. Они хорошо выражены в щетках ручьев или полотнах горных выработок в виде зон отдельных разрывов или сгущений трещин сдвигов, а также кинк-зонами шириной до первых десятков сантиметров. В некоторых случаях сдвиги сопровождаются согласными или оперяющими тонкими кварцевыми жилами. Устанавливаются также вертикальные зеркала скольжения, иногда довольно крупные поверхности с горизонтальными бороздами и штрихами сдвиговой кинематики. Среди левых сдвигов преобладают разрывы северо-западного направления. Разнообразнее ориентировка правых сдвигов, имеющих субширотные, северо-западные, а также северо-восточные простирания согласные направлению Сеторымского разлома.

Наблюдения над трещинами отрыва свидетельствуют о том, что наиболее развита система кварцевых или карбонатно-кварцевых жил и прожилков субширотного и северо-западного простираний (см. рис. 1, Д), которые устанавливаются в разных участках района месторождения Лазурное. Они нередко минерализованы, их мощность от первых сантиметров до 8 см. Жильный материал заполняет полости разрывных нарушений в зонах интенсивной тектонической трещинноватости или кулисообразные системы трещин отрыва, характеризующиеся крутыми наклонами (см. рис. 2, Е). Предполагается, что их происхождение связано со сдвиговыми деформациями.

Крупные разломы северо-восточного направления, выделяемые по материалам геологического картирования, относятся к нарушениям юго-западного фланга Сеторымского разлома сдвиговой кинематики. Ширина зон разломов, вскрытых горными выработками, до 10 м. Такие зоны нередко содержат фрагменты кварцевых жил различных направлений, в т.н. крутопадающие мощностью 0,7—1 м согласные направлению разломов. Осадочные породы внутри зон разломов раздроблены, брекчированы или тонко перетерты до рыхлых милонитов, тонкие прослои песчаников часто будинированы и смяты в мелкие складки с кливажем осевой плоскости. Таким образом, внутреннее строение этих разломов выражено типичным структурным парагенезисом зон смятия.

Следовательно, к структурам ранних этапов деформаций относятся надвиговые разрывы, кливаж и сопряженные с ними складчатые дислокации. Северо-восточное простирание надвигов совпадает с простиранием интенсивного кливажа, слоистости и, соответственно, складчатости (см. рисунки 1, В и Г). Безусловно, все эти структуры сформированы в едином взбросовом тектоническом поле напряжений с осью горизонтального сжатия, направленной северо-запад—юго-восток, что согласуется также с данными изучения складчато-надвиговых деформаций верхнепермских и триасовых осадочных отложений в бассейне р.Сеторым. Однако в отличие от преобладающих там складчато-надвиговых деформаций в районе месторождения Лазурное главной повсеместной тектонической структурой является интенсивный сплошной кливаж, с которым сопряжена мелкая складчатость. Предполагается, что формирование тектонических структур раннего этапа деформаций в пределах рассматриваемого района Южно-Верхоянского синклинория находилось в прямой зависимости от литологической характеристики пермь-триасовых осадочных толщ: разные (в разрезе) по составу осадочные толщи деформировались неодинаково с образованием своего особого стиля тектонических дислокаций.

Рис. 4. Схема формирования основных тектонических структур в северной части западного крыла Южно-Верхоянского синклинория в позднем мезозое:

Схема образования такой структурной вертикальной зональности показана на рис. 4. Нижняя часть осадочного разреза, сложена в основном глинистыми породами дыбинской и джуптагинской свит ранней и менкеченской свиты поздней перми (см. рис. 4, А). Эта пластичная глинистая маловязкая толща в течение раннего этапа деформаций во взбросовом поле напряжений подвергалась сжатию, сокращению и расплющиванию слоев перпендикулярно направлению максимального горизонтального тектонического сжатия с образованием сплошного интенсивного кливажа (структуры расплющивания), параллельного осевым плоскостям складок (см. рисунки 2, Г и 4, Б). При пересечении крутым кливажем пластов глинистых песчаников в них часто образуются муллион-структуры, которые наблюдаются не только в зоне месторождения Лазурное, но и на других участках, например на реках Дыбы и Тыры. Одновременно с возникновением кливажа происходят и надвиговые дислокации. Так, более вязкие, жесткие пласты песчаников среди глинистых пород менкеченской свиты деформируются путем раскола их надвигами (см. рисунки 2, Д и 4, Б).

Верхние части осадочного разреза, сложенные литологически неоднородными породами или чередованием песчаников с глинистыми отложениями позднепермского (чамбинская и имтачанская свиты) и ранне-среднетриасового возраста (см. рис. 4), испытывали типичные складчато-надвиговые дислокации. Развитие многочисленных послойных срывов в основании этой литологически неоднородной толщи и по горизонтам глинистых отложений привело к образованию надвигов, дуплексов, рамповых коробчатых, корытообразных и брахиформных антиклиналей и синклиналей (см. рис. 4, Б). Тектонические деформации данного структурного парагенезиса широко распространены к востоку и северо-востоку от месторождения Лазурное.

Рис. 2. Типы тектонических деформаций:

А — допозднемезозойский этап осадконакопления; Б — ранний этап деформаций, образование складчато-надвиговых дислокаций и кливажа; В — поздний этап деформаций, возникновение сдвиговых разломов; 1 — песчаники; 2 — алевролиты, аргиллиты; 3 кливаж; 4 — надвиги; 5 — сдвиги; б — направление горизонтального тектонического сжатия; на рис. Б и В поперечное укорочение пород при тектоническом сжатии принято условно 20%

Рис. 5. Схема сдвиговых деформаций в районе месторождения Лазурное:

1 — правые сдвиги юго-западного фланга Сеторымского разлома; 2 — зона растяжения с системой кварцевых жил северо-западного и субширотного направлений

Сдвиги относятся к нарушениям второго этапа тектонических деформаций. Они повсеместно наложены на структуры кливажа или надвиги (см. рис. 4, В), и с ними связано формирование трещин отрыва, заполненных жильным материалом, в т.ч., главной системы кварцевых жил и прожилков субширотного и северо-западного простирания (см. рисунки 1, Д и 2, Е). Считая, что в районе месторождения Лазурное вскрывается юго-западный фланг правосдвигового Сеторымского разлома, и учитывая известные модели формирования зон сдвигов со сложной геометрией, можно предложить разные толкования образования присдвиговых структур данного района. Например, правые сдвиги субдолготного и субширотного направлений могут трактоваться как оперяющие син-, и антитетические разрывы второго порядка или как разрывы в зонах изгибов сжатия или растяжения. Левые сдвиги северо-западного простирания с главным правым сдвигом, вероятно, образуют кинематически сопряженную динамопару в сдвиговом тектоническом поле напряжений. Происхождение систем жил (трещин отрыва) субширотного и северо-западного простираний, которые широко развиты в районе месторождения Лазурное (см. рисунки 1, Д и 2, Е) интерпретируется двояко. Это или трещины отрыва, сформированные и размещенные вдоль всей зоны (по простиранию) правосдвигового Сеторымского разлома, или они были образованы в обособленной зоне растяжения между двумя прерывистыми эшелонированными правыми сдвигами. Последняя модель наиболее удовлетворительно объясняет концентрированное расположение кварцевых жил субширотного и северо-западного направлений и других сдвиговых структур на месторождении Лазурное (рис. 5).

Магматизм

Рис. 1. Геологическая схема месторождения Лазурное, по [14] с изменениями и дополнениями авторов. 1 – осадочные породы раннемелового возраста; 2 – монцодиориты, монцогранодиориты; 3 – габбро-монцодиориты, диориты; 4 – дайки кварцевых монцодиоритов; 5 – кварцсульфидные жилы и зоны сульфидизации; 6 – проекции на плоскость: а – контур скрытого порфирового интрузива на глубине 300–500 м, б – контур развития медно-порфирового типа минерализации; 7: а – калишпатизация (калишпат, биотит, серицит, хлорит, магнетит, сульфиды), б – пропилитизация (кварц, серицит, хлорит, эпидот); 8 – район исследований.

В последнее десятилетие особое внимание уделяется вопросам выявления крупнообъемных месторождений меди различного типа. Наиболее перспективными среди них являются месторождения медно-порфирового типа, связанные с формированием магматических комплексов в протяженных глобальных вулкано-плутонических и плутонических поясах, обрамляющих континентальные окраины Тихого океана. Среди них известны крупнейшие месторождения Чили, Перу, Панамы, Мексики на американской ветви Циркум-Тихоокеанского магматического пояса. К структурам подобного типа относится и Восточно-Сихотэ-Алинский окраинно-континентальный пояс, один из фрагментов Восточно-Азиатского магматического линиамента, протянувшегося более чем на 8 тыс. км вдоль восточной окраины континентальной Азии.

В Восточно-Сихотэ-Алинском вулканическом поясе (ВСАВП) широко распространены рудопроявления меди во всех металлогенических зонах. Они относятся к трем генетическим типам, имеющим промышленное значение: медно-порфировым, медно-колчеданным и скарновым. Все они сопряжены с вулкано-интрузивными и плутоническими комплексами ВСАВП. Медно-порфировые оруденения, связанные с вулканоплутоническими и плутоническими гранитоидными массивами Центральной металлогенической зоны, являются наиболее перспективными. Эта зона контролируется Центрально-Сихотэ-Алинским глубинным разломом. Здесь известны месторождения и перспективные рудопроявления золота, вольфрама с медью (Восток2, Малиновское и др.). Здесь же располагаются несколько сближенных рудопроявлений медно-порфирового типа (Соболиная площадь), в которой ресурсы медных руд и золота могут быть отнесены к разряду крупных месторождений. Наиболее изученным является месторождение Лазурное, где проводились разведочные работы (бурение и проходка канав), что позволило выделить это месторождение как весьма перспективное.

Детальное изучение такого объекта предполагает, прежде всего, изучение магматических комплексов и характера оруденения, его генетической связи с породами определенного петрогеохимического типа. Взаимоотношение и возраст гранитоидных массивов и медного оруденения являются предметом дискуссий. Это связано и с тем, что имеющиеся в настоящее время датировния, главным образом, K–Ar, недостаточно точны, а иногда противоречивы. Это не позволяет провести возрастную корреляцию и на основе датирования и петролого-геохимических характеристик выделить наиболее перспективные магматические массивы в регионе. Более надежными являются изотопное U–Pb датирование по циркону, а для определения петрогенетических характеристик рудоносности комплексов – изучение изотопных систем и спектров РЗЭ, позволяющих решать вопросы генезиса рудно-магматических систем (РМС). В данной работе представлены первые результаты U–Pb датирования и характеристики поведения микро и редкоземельных элементов, а также изотопные данные (Nd, Pb, Sr, δ18O и Hf) по магматическим породам медно-порфирового месторождения Лазурное (рис. 1).

Месторождение Лазурное располагается в южной части Лужкинской металлогенической зоны в непосредственной близости от Соболинского рудного узла, расположенного в пределах Журавлевского террейна и имеющего золото-полиметаллическую и оловорудную специализацию. Журавлевский террейн представляет собой структуру задугового бассейна, сложенного отложениями флишоидной формации валанжин и готерив-альбского возраста общей мощностью около 5–5.5 км. С запада структура ограничена зонами Центрального, а с востока Фурмановского глубинных разломов, в центре осложнена зоной Березовского (Параллельного) разлома, который контролирует размещение порфировых интрузий, в том числе и шток Лазурный.

Интрузия является ядром интрузивно-купольного типа, выраженным в рельефе купольной морфоструктурой диаметром 5–6 км. В плане имеет форму субмеридионально ориентированного овала, осложненную многочисленными, часто протяженными до 2–3 км апофизами преимущественно северо-восточного направления. Интрузия представлена двумя штоками. Северный шток имеет в разрезе воронкообразную форму с крутопадающими контактами на глубине. Южный шток имеет сложную форму. По данным магнитной съемки он погружается к югу. Северный шток характеризуется зональным строением. Его центральная часть сложена монцодиоритами, в которых отмечаются кумулаты габбро-монцодиоритов. Последние слагают краевые части интрузии, где их часто прорывают мощные дайковые тела (до 10–20 м) монцодиоритов. Неоднородность массива на поверхности подчеркивается постепенной сменой химического состава пород. В местах проявления дайковых тел монцодиоритового состава контакты имеют магматическую природу. Восточнее этого штока располагается интрузия монцогранодиоритов, имеющая, как и Лазурная, рвущие магматические контакты с многочисленными апофизами. Вместе с последней она слагает единую рудно-магматическую систему (рис. 1).

Зона Березовского разлома, контролирующая порфировые интрузии, сопровождается мощным дайковым поясом, вытянутым вдоль этого разлома в северо-восточном направлении.

Интрузия Лазурная представлена двумя фазами, которые характеризуются порфировым обликом, обусловленным присутствием порфировых выделений плагиоклаза, роговой обманки, калиевого полевого шпата, пироксена, а в некоторых разностях – кварца и биотита и акцессорных минералов – магнетита, апатита, сфена, редко – циркона, который более характерен для монцо-гранодиоритов Южного штока. Соотношения темноцветных, среди которых преобладает роговая обманка, с другими фенокристами меняются и имеют широкие вариации. Петрохимический и микроэлементный составы некоторых магматических пород интрузии Лазурная представлены в табл. 1, а основные их характеристики отражены на спайдер-диаграммах. Эти данные позволяют считать, что магматические породы первой фазы (Северный шток) и второй фазы (Южный шток) относятся к монцонитоидной магматической формации, для которой характерны повышенная щелочность, соотношение K/Na, близкое к единице, и высокая магнезиальность роговой обманки.

Таблица 1. Петрохимический (мас. %), микроэлементный (ppm) составы, изотопные отношения и абсолютный возраст (U–Pb и K–Ar) представительных магматических пород медно-порфирового месторождения Лазурное (Южное Приморье)

Из таблицы видно, что монцонитоиды Южного штока более примитивны, несут некоторые черты адакитовой специфики, что отражается высокими концентрациями хрома и никеля, свойственными адакитам трансформных окраин [2–4 и др.].

Для Северного штока, где проявлена высокая концентрация рудных компонентов (прежде всего меди с широким спектром медносодержащих сульфидных минералов – халькопирита, борнита, халькозина, а также молибденита и самородного золота), свойственны площадная калишпатизация, появление вторичного биотита, кварцкарбонатных с сульфидами прожилков, в которых содержание меди резко возрастает в сравнении с рассеянной медной сульфидизацией. В западной части Северного штока проявлена пропилитизация. Сульфидизация отмечается и за пределами Северного штока в осадочных породах (рис. 1). Наиболее явно различия в микроэлементном составе первой и второй фаз выявляются на спайдер-диаграммах, особенно в спектрах РЗЭ, где четко прослеживается более низкая концентрация средних и тяжелых РЗЭ. Это же отмечается и в характере изотопии стронция, неодима и свинца (табл. 1). Прежде всего отмечаются более низкие соотношения изотопов стронция и свинца и высокое содержание неодима. Наряду с другими эти характеристики позволяют сделать вывод, что породы второй фазы имеют глубинные (мантийные) корни и связаны с плавлением протолита в условиях высокого давления водного флюида [3, 5, 6 и др.].

Одной из важных задач было определение возраста магматических пород месторождения Лазурное на основе новых изотопных методов. Одним из них является U–Pb метод определения возраста по цирконам (SHRIMP). Изотопное определение возраста проводилось в Центре изотопных исследований (ЦИИ) ВСЕГЕИ. Этот метод является непревзойденным по точности и локальности. Кроме того в цирконах определяли концентрации редкоземельных элементов с целью установления модальности популяции дат, а также природы расплавов или характера изменений цирконов метасоматическими процессами, возможно, приводящими к нарушению изотопного равновесия.

Исследовали цирконы как в породах первой фазы (монцогаббро-диоритах), так и второй фазы (монцодиоритах). Подготовка для изучения цирконов проводилась по методике, разработанной в ЦИИ ВСЕГЕИ. Изотопные измерения вели с использованием стандартных процедур по методике, описанной в [8, 9].

Предварительные исследования цирконов в шлифах магматических пород месторождения Лазурное показали, что в монцогаббродиоритах первой фазы отмечались популяции цирконов различных габитусов, что позволяло предположить различные источники их происхождения. Намечается несколько возрастных кластеров цирконов в одном образце: по средневзвешенным определениям – 510, 272 и 191 млн лет, что не отвечает действительному возрасту. Это свидетельствует о наличии анатектического компонента в монцо-габбродиоритах и захвате расплавом нижне-среднекоровых пород протолита различного состава. Дополнительные аргументы получены при определении РЗЭ в цирконах (рис. 3в). Спектр распределения имеет характерный вид: для древних цирконов с возрастом более 500 млн лет отмечается ярко выраженное обеднение легких РЗЭ с положительной аномалией церия и в разной степени отрицательной аномалией Eu. В эту же группу попадают и более молодые цирконы (191 и 266 млн лет). Широкий интервал вариаций РЗЭ и ярко выраженная аномалия церия характерны для гранитоидных пород. Для другой группы цирконов со средним возрастом около 272 млн лет спектр РЗЭ отличается от предыдущего небольшим обеднением легкими РЗЭ, широкими вариациями содержаний, особенно La и Ce, отсутствием положительной аномалии Се и невыраженной отрицательной для Eu, что может быть свойственно основным породам протолита. Эти данные прежде всего свидетельствуют о том, что в генерацию расплавов габбродиоритового состава вовлекались породы фундамента.

Для магматических пород Северного штока за отсутствием родственных цирконов возраст определялся K–Ar изотопным методом по роговой обманке и биотиту. Возраст по магматической роговой обманке 110 ± 4 млн лет, а по вторичному биотиту, связанному с биотитизацией, 101 ± 2.5 млн лет (табл. 1).

Возраст пород Южного штока, которые по составу относятся к монцодиорит-гранодиоритам и монцогранодиоритам, определяли U–Pb (SHRIMP) методом по цирконам. Для монцодиоритов по цирконам конкордантный средне-взвешенный возраст 103.5 ± 1.4 млн лет при разбросе индивидуальных дат от 108 до 99 млн лет, что, возможно, связано с небольшой потерей Pb. Катодолюминесцентные исследования цирконов показали определенные метасоматические изменения по краям кристаллов.

Параллельно в монцодиоритах (Лаз 1 10) проведены определения по роговой обманке в лаборатории изотопных исследований ИГЕМ. Результат – 102 ± 4 млн лет, что очень близко к U–Pb определению по цирконам.

Одновременно цирконы проанализированы на распределение РЗЭ, для них характерен спектр, обедненный легкими РЗЭ относительно тяжелых, с четко выраженной положительной аномалией Се и Sm и отрицательной – для Eu, что типично для цирконов магматических пород (среднего–кислого состава). Сравнительно узкий интервал вариаций РЗЭ здесь позволяет судить об унимодальной генерации расплава. Некоторый разброс является результатом метасоматического воздействия флюидов и концентрации их во флюиде относительно расплава [7]. Этот факт можно объяснить с позиции высокого флюидного режима при генерации пород второй фазы, что подтверждается и высоким содержанием в них водосодержащего минерала – роговой обманки (Нb).

В цирконах измеряли изотопные отношения гафния (176Hf/177Hf), иттербия и лютеция (ЦИИ ВСЕГЕИ). Определение таких параметров позволяет судить об образовании расплавов из мантии и о ее контаминации породами континентальной коры. При плавлении смешение расплавов приводит к промежуточным значениям отношения гафния [10]. Для магматических пород месторождения Лазурное представляется возможным утверждать, что в первой фазе, проявленной в Северном штоке, с которой связано медно-порфировое месторождение с золотом и молибденом, магмы были контаминированы породами коры. Изотопные отношения гафния характеризуются более низкими значениями (εHf отрицательное), но именно наиболее низкие свойственны цирконам из древних пород с возрастом более 500 млн лет.

Для пород Южного штока контаминация коровым материалом отсутствует. Это предполагает, что их плавление связано с обедненной мантией в условиях высокого давления водного флюида [4, 5, 11 и др.]. Это подтверждается данными о низких отношениях стронция, высоких – неодима и мантийным δ18О (5.7 ‰) (табл. 1).

Из представленных данных следует сделать следующие выводы:

1. Магматические образования месторождения Лазурное формировались как единая рудно-магматическая система, сопряженная с глубинными разломами, представляющими собой зону скольжения блоков и развития сосдвиговых структур (“окон”) растяжения, уходящих глубоко в мантию.

2. Изотопно-геохронологическими и изотопно-геохимическими исследованиями установлено, что массив Лазурный формировался в две близковременные интрузивные фазы. Ранняя, с возрастом 110 ± 4 млн лет, представленная монцогаббродиоритами Северного штока, наиболее сильно контаминирована породами нижней коры с одновременным проявлением процессов дифференциации в пределах плутона, что отражается и в характере распределения микро и редкоземельных элементов, и в петрохимическом составе – появлением более кремнекислых пород.

Вторая фаза (Южный шток), с возрастом внедрения 103.5 ± 1.5 млн лет, интрудирует первую. При этом существуют факты, которые позволяют считать, что внедрение происходило в еще не закристаллизованные породы первой фазы. Эта фаза представлена, главным образом, фациями монцодиоритов. В ней отсутствуют признаки контаминированности породами коры. Она несет черты примитивных магм по данным как микроэлементного состава, так и изотопов Nd, Sr, δ18O и особенно гафния (табл. 1, рис. 4). Этим породам свойственны черты адакитовых лав, генезис которых связан с генерацией деплетированной мантии при высоком давлении водного флюида [3, 5, 6 и др.].

3. Медно-порфировая и молибденовая с золотом рудоносность главным образом сосредоточена в Северном штоке и вокруг него в виде многочисленных жил карбонат-сульфидной и рассеянной вкрапленности сульфидных минералов в магматических породах первой фазы, для которой характерны высокотемпературная калишпатизация, биотитизация и низкотемпературная пропилитизация и сульфидизация. Изотопный состав серы, δ34S, определенный в пиритах и халькопиритах из карбонат-сульфидных жил и рассеянных минералов в породах, позволяет считать ее происхождение магматическим (≈+0.3–0.62). Изотопный состав кислорода (= 7.2‰) в плагиоклазе, находящемся в измененных породах, определяет флюидное равновесие с мантией.

Характер изменения пород первой фазы и ее медно-порфировое оруденение связываются с внедрением пород второй фазы, насыщенных флюидами, что обусловило изменения пород Северного штока, в том числе высокотемпературную биотитизацию. Возраст вторичного биотита в монцогаббродиорите (табл. 1) совпадает с возрастом внедрения магматических пород второй фазы.

4. Совмещение во времени внедрения мантийных магм и высокой флюидонасыщенности в магматическом очаге ранней фазы определило перенос рудных компонентов и образование рассеянной и прожилковой минерализации порфирового типа, в данном случае медно-порфировой с золотом и молибденом.