Вознесенское месторождение (Приморье)
Вознесенское колчеданное свинцово-цинковое месторождение [1] корейского типа расположено на юго-западе Приморья в низкогорном районе, прилегающем к Приханкайской низменности, в окрестностях пос. Ярославский. Синседиментогенные раннекембрийские полиметаллические руды Вознесенского месторождения совмещены с более поздними ордовикскими флюоритовыми грейзенами одноименного месторождения (последнее охарактеризовано выше в разделе «Плутоногенные месторождения»). Таким образом, это месторождение в современных металлогенических построениях рассматривается как сложный полигенный и полихронный рудный объект.
В своей досреднепалеозойской истории Ханкайский массив тесно связан с Сино-Корейским щитом, в свинцово-цинковой металлогенической специализации которого ведущую роль играют многочисленные стратиформные рудные объекты, сформированные близсинхронно осадконакоплению, но интенсивно преобразованные последующим магматизмом. В связи с этим Вознесенская зона еще в начале 1980-х годов привлекла внимание геологов как перспективная территория на юге Дальнего Востока, где возможно обнаружение стратиформных свинцово-цинковых месторождений (Раткин, 1982, 1984; Бажанов, 1988). В ходе детального изучения пластовых полиметаллических руд, залегающих согласно с вмещающими породами за пределами зон метасоматической переработки Вознесенского грейзенового месторождения, было показано, что они имеют много общего со стратиформными свинцово-цинковыми месторождениями КНДР (Андросов, Раткин, 1990; Андросов, 1992; Раткин, 1995).
В геоструктурном отношении Вознесенское рудное поле расположено в пределах Вознесенского террейна Ханкайского супертеррейна, которому свойственно преобладание терригенно-карбонатных пород. С запада на восток выделяются два фациальных типа отложений (Раткин, 1995). Нижнекембрийские отложения первого типа сложены чередованием песчаников с кварц-серицит-гематитовыми и серицитовыми сланцами, шунгитами, алевролитами, известняками и доломитами, а также немногочисленными слоями кислых пеплов. Второй тип разреза представлен преимущественно известняками с прослоями шунгитовых и кремнистых сланцев, на которых с постепенным переходом залегают терригенные породы. Общая мощность нижнекембрийских осадков более 4000 м.
Среди интрузивных тел Вознесенского рудного поля различают ордовикские лейкократовые граниты вознесенского комплекса, силурийские граниты гродековского комплекса и ранне-среднепалеозойские диориты. Породы жильной серии представлены керсантитами, диабазами и диабазовыми порфиритами, внедрявшимися от силура до перми включительно.
На месторождении развиты породы раннекембрийских волкушинской и согласно перекрывающей ее коваленковской свит. Волкушинская свита расчленяется на три пачки. Нижняя пачка (около 500 м) состоит из черных органогенных битуминозных известняков с прослоями шунгит-серицитовых сланцев. Средняя пачка (150-200 м), вмещающая основные пластовые залежи полиметаллических руд, представлена переслаиванием черных битуминозных известняков, их доломитовых разностей и мергелей. Верхняя пачка (до 100 м) сложена переслаивающимися серицит-карбонатными сланцами (мергелями), известняками и кремнями. Особенностью средней и верхней пачек свиты является ритмичное строение, меньшее содержание органики, а также присутствие рассеянной вкрапленности сульфидов, магнетита и флюорита. Несмотря на высокую степень мраморизации и рассланцевания рудовмещающей части разреза, участками отчетливо наблюдаются реликтовые органогенные и осадочно-диагенетические текстуры.
Коваленковская свита сложена преимущественно серицитовыми, кварц-серицитовыми и филлитовыми сланцами, которые фациально сменяются карбонатно-терригенными породами, с кислыми вулканитами. Для сланцев коваленковской свиты также характерно присутствие небольших линз сульфидных руд.
Рис. 7.76. Схематический разрез северного фланга Вознесенского месторождения (Андросов, Раткин, 1990).
1 - битуминозные известняки; 2 - доломитовые известняки и карбонатные сланцы; 3 - грейзенизированные граниты; 4 - дайки основного и среднего состава; 5 - жилы грейзенов; 6 - зоны скарнирования; 7 - полиметаллические (существенно цинковые) руды; 8 - грейзеновые флюоритовые руды; 9 - зона разлома
Раннекембрийские породы смяты в синклинальную складку северо-западного простирания, крылья которой сложены известняками, а ядро - кремнистыми сланцами. Западное крыло складки осложнено узкой антиклиналью, в строении которой участвует рудовмещающая пачка волкушинской свиты (рис. 7.76). Полиметаллические руды локализуются как в западном крыле, так и в ядре складки. Здесь рудные тела прорываются апофизой грейзенизированных гранитов, и можно наблюдать их пересечение гранитами. Но в большинстве случаев близ контакта с интрузией тела пространственно совмещаются с зоной скарнирования. Жильные грейзены занимают отчетливо секущее положение по отношению к пластам сульфидных руд.
Рудные тела отчетливо стратиформные и представляют собой серию согласных со слоистостью линз и пластов мощностью от 2 до 10-15 м. Эти залежи многоярусны и имеют четкие контакты с вмещающими осадочными породами. У отдельных рудных тел верхней части рудоносной пачки нижние границы более резкие, а верхние - с постепенным переходом в слабооруденелые известково-серицитовые сланцы.
Состав сульфидных руд зависит от их геологической позиции. Пластообразные тела вне зон гидротермальной переработки сложены наиболее простыми по составу полосчатыми, реже массивными рудами. Здесь преобладают сфалерит, пирит, пирротин и магнетит, а из нерудных - кальцит, доломит, флюорит, серицит, хлорит и кварц. Встречаются также арсенопирит, галенит, менегинит и фрейбергит. Соотношение рудных минералов широко варьирует как в пределах отдельных прослоев, так и в разрезе рудных тел. Преобладают сульфидные пирит-сфалеритовые и пирит-пирротин-сфалеритовые руды, где чередуются прослои пиритового, пирит-сфалеритового, карбонатного и сфалеритового, пирит-пиррротин-сфалеритового, пирротин-пиритового и флюорит-карбонатного состава. Мощность прослоев от первых миллиметров до 1-2 см. Границы между нерудными и рудными прослоями резкие, реже постепенные.
Менее развиты сфалерит-магнетитовые и магнетит-карбонат-флюоритовые руды, формирующие маломощные пласты и линзы и характеризующиеся тонкополосчатой текстурой, осложненной микроскладчатостью.
Характерная черта всех перечисленных типов руд - отсутствие в них метасоматического кварца и кальцита. Карбонатные прослои в рудах сложены только мелкокристаллическими мраморизованными известняками.
Сфалерит - главный минерал руд. Размер сфалерита, как правило, не превышает десятых долей миллиметра. В массивных рудах он распределен беспорядочно, а в полосчатых - близпараллельно полосчатости. По данным химического и локального рентгеноспектрального анализа для сфалерита из пластовых рудных тел характерна высокая железистость - от 6,0 до 12,0 % при низких концентрациях Mn (0,2 %), Cd (0,3 %), In (0,016 %) и Ge (20-25 г/т).
Пирит слагает до 10-30 % сульфидного агрегата. Выделяются две его генерации. Ранний пирит (I) распространен наиболее широко, представлен преимущественно кубическими кристаллами от сотых долей до 3 мм, образующими послойные скопления и вкрапленность в сфалеритовых и безрудных прослоях. Вместе с пиритом I в безрудных прослоях присутствуют пиритовые фрамбоиды. Раннему пириту свойственны катаклаз, дробление кристаллов и обрастание в «тенях-давления» стебельчатым кварцем. В агрегатах пирита при травлении выявляется структура тройных соединений. Co/Ni отношение близко к 1,0.
Поздний пирит (II) развит ограниченно и отчетливо замещает ранний. Катаклаза нет. Для пирита II характерны более высокие концентрации Co (0,03 %) при отношении Co/Ni, близком к 2,0. Пирротин представлен моноклинной модификацией (44 ат.% Fe) и по распространенности только немного уступает пириту. Для руд, где присутствуют послойные скопления пирротина, характерна ярко выраженная микроплойчатость, будинирование прослоев сфалерита и пирита и облекание мелких обломков пирротиновым агрегатом. В прослоях, где пирротина немного, он тесно срастается со сфалеритом и ранним пиритом. Т ак же как и пирит I, пирротин содержит малую примесь Co и Ni (0,004-0,009 %).
Магнетит представлен в значительном объеме только в специфических магнетит-сфалеритовых и магнетит-карбонат-флюоритовых рудах, где он слагает до 30-50 % рудного агрегата. Как правило, магнетит концентрируется в тонкие полосы шириной 0,3-10,0 мм, чередующиеся с полосами пирит-сфалеритового, сфалеритового, карбонатного и флюорит-карбонатного состава. Он формировался, видимо, при диагенезе осадков в результате жизнедеятельности железобактерий. По данным спектрального и рентгеноспектрального анализов магнетит содержит повышенные концентрации Zn (0,1—1,0 %), Mn (0,01-0,2 %) и Al (0,14-0,96 %).
Арсенопирит образует в рудах редкую неравномерную вкрапленность в виде единичных зерен или их агрегатов размером до 0,5 мм. Он отчетливо корродирует и замещает сфалерит и ранний пирит, а также пересекает двойниковые полосы сфалерита. Содержание As в арсенопирите, определенное на микрозонде, от 31,1 в центре до 30,8 ат.% по периферии его выделений. Отмечаются мелкие зерна арсенопирита, где содержание As 29,0 ат.%.
Галенит встречается в подошве пластов среди сфалерит-пирротиновых руд и вместе с пирротином образует тонкие струйчатые обособления, облекающие мелкие будины сфалеритовых и пиритовых агрегатов. По данным электронного зонда галенит не содержит элементов-примесей, однако в ассоциации с ним встречаются мелкие (20-80 мкм) выделения фрейбергита и менегинита.
Флюорит отмечается в незначительном количестве почти во всех разностях руд, образуя мелкие (0,01-0,3 мм) обособления в карбонатной или рудной массе. Наиболее заметные скопления флюорита связаны с магнетит-сфалеритовыми и магнетит-карбонат-флюоритовыми рудами. По данным рентгенорадиометрического анализа флюорит из пластовых тел характеризуется дефицитом элементов-примесей. В незначительном количестве в нем установлены примеси Ba (0,003 %), Sr (0,012-0,068 %), La (0,003 %) и Zr (0,001 %).
Сульфидная минерализация в зонах скарнирования представлена прожилково-вкрапленными, реже полосчатыми рудами. Промышленные скопления этих руд приурочены исключительно к области примыкания зоны скарнирования к пластовым рудным телам. Вне этой области скарны содержат лишь магнетит и убогую вкрапленность сульфидов. Состав руд в зонах скарнирования близок составу пластообразных руд. Здесь доминируют сфалерит, пирит, пирротин и магнетит. В то же время присутствуют и специфические минералы - молибденит, вольфрамит, висмутин, самородный висмут и киноварь.
По взаимоотношениям главных рудных и скарновых силикатных минералов выделяются два разновозрастных агрегата. Ранний доскарновый сложен преимущественно сфалеритом, а поздний - пирит-магнетитовый тесно ассоциирует с пироксеном и гранатом, частично развиваясь по ним.
Поздний, наложенный, характер скарновых процессов выражен в структурах пересечения зерен сфалерита пироксеном и амфиболом и обогащенности цинком всех скарновых силикатов. Сравнение сульфидных скоплений в скарнах и пластовых рудах вне зон скарнирования показывает, что в ходе скарнирования руды преобразуются: снижается железистость сфалерита, облегчается изотопный состав их серы, моноклинный пирротин трансформируется в гексагональный, а магнетит обогащается оловом.
К настоящему времени имеются результаты изотопного анализа кислорода и углерода кальцита рудовмещающих карбонатных пород и гидротермальных образований. Карбонатные прослои в полосчатых пирит-флюоритовых и сфалерит-магнетитовых рудах по изотопному составу близки карбонату рудовмещающих известняков и тремолит-кальцитовых сланцев. Однако в отличие от морских черных известняков, локализованных вне рудной зоны (δ18O = +19,2 ÷ +21,5 ‰; δ13C = +6,24 ÷ +6,7 ‰), в них несколько облегчен состав кислорода (δ18O = +14,0 ÷ +19,8 ‰ и углерода (δ13C = +0,21 ÷ +2,8 ‰). В то же время кальцит из зоны скарнирования формировался, судя по его изотопному составу (δ18O = +4,9 ‰; δ13C = -5,98 ‰), при участии магматогенных флюидов, в значительной мере «разбавленных» метеорной водой. Аналогичный изотопный состав у кальцита (δ18C = -5,69 ‰), который формирует прожилки, пересекающие пострудные дайки порфиритов.
Изучение изотопии серы показало, что сульфиды полосчатых пирит-сфалеритовых и магнетит- сфалеритовых руд имеют специфический утяжеленный изотопный состав: δ34S пирита +9,5 ‰, δ34S сфалерита +11,5 ‰, но пирит сульфидных прослоев из перекрывающих рудные тела доломитовых известняков содержит изотопно облегченную серу (δ34S = -14 ‰). Сера сфалерита, претерпевшего наложение скарновой силикатной ассоциации, несколько облегчена (+7,1 ‰) по сравнению с тяжелой серой сфалерита пластовых руд, локализованных на удалении от зоны скарнирования. Пирит, который развивается при скарнировании совместно с силикатами за счет сфалерита, наследует его изотопно тяжелый состав (δ34S пирита +8,2 ‰). В то же время галенит и сфалерит из скарнов, вне ареала пластовых тел сульфидных руд, на контакте гранодиоритов с известняками и сланцами волкушинской свиты в югозападной части месторождения имеют серу, близкую к метеоритному стандарту (δ34S = -0,3 и +1,4 ‰ соответственно).
Для сульфидов из грейзеновых жил и грейзенизированных гранитов, пересекающих стратиформные сульфидные рудные тела, характерен аномально тяжелый состав серы (δ34S пирита = +5,7 ‰ , δ34S молибденита = +4,4 ‰). За пределами скопления сульфидных руд те же грейзенизированные граниты несут вкрапленность сфалерита и пирита, величина δ34S которых не превышает +2,4 ‰.
Особенности локализации, строения и состава сульфидных руд месторождения Вознесенское свидетельствуют об их формировании близсинхронно раннекембрийскому осадконакоплению. Отложение рудных илов и их диагенетические преобразования происходили в условиях подводной карбонатной возвышенности частично изолированного бассейна при ограниченном поступлении терригенного материала. Свидетельством этого являются кремнистые прослои в рудовмещающей толще доломитовых известняков. Интенсивная гидротермальная переработка руд завуалировала их первичное происхождение. Тем не менее можно выделить комплекс признаков, свидетельствующий об их синседиментогенном формировании: пласто- и линзообразная форма рудных тел, их согласное залегание, литолого-стратиграфический контроль размещения сульфидного оруденения со стороны горизонта доломитовых известняков, слоистые текстуры руд, утяжеленный изотопный состав серы сульфидов как следствие участия сульфатной серы морской воды в формировании руд, близкое к единице Co/Ni отношение в пирите, присутствие в составе руд магнетита и флюорита. Такая необычная ассоциация сульфидов, флюорита и железных руд известна в районе Марико в Южной Африке (Martini, 1976). С диагенезом следует, видимо, связывать облегчение изотопного состава кальцита рудовмещающих известняков и их доломитизацию. Наличие фрамбоидальных форм пирита и присутствие стяжений с изотопно облегченной биогенной серой среди карбонатных осадочных пород, перекрывающих сульфидные руды, указывает на широкое участие бактерий в диагенезе осадков. С деятельностью специфических бактерий связано, вероятно, образование магнетита в рудах Вознесенского месторождения. По данным В.И. Лазуренко (1989), продуктами жизнедеятельности этих бактерий являются метан и водород. Как следствие этого в восстановительной среде первично-оксидные седиментогенные формы железа преобразуются в магнетит. Наиболее проблематична первичная форма вхождения фтора в руды. Ввиду отчетливой приуроченности флюорита к горизонтам тонкополосчатых магнетитовых руд можно предположить, что фтор, так же как железо, поступал в руды в ходе седиментации. Наиболее вероятно, что это был ратовкит, преобразованный при диагенезе и гидротермальной переработкой руд во флюорит. Отсутствие элементов-примесей в этом флюорите контрастно отличает его от широко распространенного на месторождении гидротермально-метасоматического флюорита.
Прослои вулканитов кислого состава на уровне развития линзовидных сульфидных тел коваленковской свиты указывают, возможно, на горячие гидротермы, выходившие на дне моря. Таким образом, сочетание всех вышеприведенных черт не исключает и гидротермально-осадочную модель концентрации сульфидных руд на фоне седиментации карбонатов.
--Boris 10:02, 16 мая 2016 (VLAT) Л.Ф. Симаненко
Монография "Геодинамика, магматизм и металлогения Востока России"
Государственный кадастр месторождений
