Тантал-ниобий-редкоземельные месторождения в щелочных метасоматитах Улканского прогиба
Рис. 7.24. Схема геологического строения Улканского рудного района (Гурьянов, 2001).
1 – четвертичные рыхлые отложения; 2, 3 – уянская серия нижнего рифея (2 – конкулинская, 3 – бириндинская свиты); 4-6 улканская серия нижнего протерозоя (4 – элгэтэйская, 5 – улкачанская, 6 – топориканская свиты); 7, 8 – образования кристаллического фундамента нерасчлененные (7) и анортозиты древнеджугджурского комплекса (8); 9-13 – раннепротерозойские интрузии: 9-11 – гранитоиды первой (9), второй (10) и третьей (11) фаз улканского комплекса, 12, 13 – дайки габброидов маймаканского комплекса; 14 – коры выветривания; 15 – зоны разломов и связанных с ними тектонитов; 16 – геологические границы; 17 – рудные поля (I – Топориканское, II – Топорикано-Бириндинское, III – Верхнетопориканское, IV – Командное, V – Бириндинское, VI – Правобириндинское, VII – Учурское, VIII – Элгэтэйское, IX – Тангуктинское, X – Бырайинское, XI – Бугундинское, XII – Орлиное, XIII – Тарынахское, XIV – Ныгваганский рудный узел, XV – Восточное, XVI – Курахандинское, XVII – Южно-Улканское); 18 – месторождения и проявления
Улканский прогиб располагается на юго восточной окраине Алдано-Станового щита и выполнен раннепротерозойскими вулканогенными образованиями мощностью до 3000 м, занимающими промежуточное положение между кристаллическим фундаментом Алдано-Станового щита и платформенным чехлом. Абсолютный возраст вулканитов 1840-1720 млн лет (Larin еt а1., 1997). В центральной части прогиба они прорываются многофазным Улканским гранитоидным плутоном площадью 750 км2. Южнее размещается крупная (900 км2) трещинная Южно-Учурская интрузия монцонитоидов.
Структура Улканского прогиба определяется серией разломов субширотного (Бугундинский, Северо-Учурский) и субмеридионального (Верхне-Бириндинский, Нимарский и Южно-Маймаканский) направлений, на пересечении которых размещается Улканский плутон (рис. 7.24). Главной рудоконтролирующей структурой раннепротерозойских месторождений является Улканский региональный разлом, пересекающий плутон в северо западном направлении. Он проявляется серией разрывов и сколовых трещин в зоне шириной до 6 км и протяженностью до 50 км, ограничивающей размещение лейкогранитных и щелочногранитных интрузивов, пегматитовых полей, жил и даек, а также гидротермально-метасоматических рудных зон в катаклазированных гранитоидах. При этом и граниты, и вулканиты раздроблены на блоки, переместившиеся в разных на правлениях, что свидетельствует о многократном проявлении сжатия и растяжения в полосе Улканского разлома. Рудно-метасоматические тела формировались преимущественно в местах пересечения трещин.
Улканский плутон сложен породами трех интрузивных фаз: 1) сиенито диориты, граносиениты и рапакивиподобные граниты (1721+10 млн лет), 2) субщелочные лейкограниты, дайки гранит-порфиров и комендитов и 3) щелочные граниты и пегматиты, а также дайки грорудитов и рокалитов (1690+20 млн лет). Положение интрузий и их конфигурация отчетливо контролируются разрывными нарушениями: сочетанием субширотных, дуговых и северо западных разломов. Рудоносные пегматиты, метасоматиты и гидротермалиты большей частью размещены внутри Улканского плутона и в его обрамлении, подтверждая зонально купольную структуру Улканского рудного района (см. рис. 7.24).
В многофазном Улканском плутоне выявлено несколько геохимических типов потенциально рудоносных гранитов, с которыми генетически или парагенетически связаны рудопроявления раннепротерозойской металлогенической эпохи. Первые, наиболее ранние, рудопроявления ассоциируют с рапакивиподобными гранитами, в парагенетической связи с которыми проявился многостадийный метасоматоз (фельдшпатизация, сера железо марганцевый метасоматоз, окварцевание), развивавшийся синхронно с трещинообразованием и катаклазом в рапакивигранитном интрузиве. Во всех разновидностях этих метасоматитов проявлены бериллиевое и цинк-бериллиевое оруденение.
Второй рудоносный тип представлен лейкогранитами дополнительной интрузивной фазы, которые завершают эволюцию субщелочных расплавов. С ними ассоциируют апограниты, топаз-биотит-кварцевые грейзены (цвиттеры) с вкрапленностью касситерита, вольфрамита, циркона и колумбита, молибденит-кварцевые прожилковые штокверки, размещающиеся в апикальных выступах и приконтактовых участках лейкогранитных штоков. Они соответствуют геохимическому типу субщелочных агпаитовых редкометалльных гранитов (Козлов, 1987; Таусон и др., 1982).
Третий рудоносный тип представлен щелочными гранитами заключительной интрузивной фазы с приконтактовыми пегматоидными штокшайдерами и жильными телами щелочногранитных пегматитов с тантал-бериллий-циркониевой минерализацией и зонами эгирин-арфведсонитовых альбититов и фенитов с цирконий-редкоземельным оруденением. Щелочные граниты относятся к геохимическому типу щелочных редкометалльных агпаитовых гранитов (Козлов, 1987).
К четвертому рудоносному типу отнесены щелочногранитные дайки грорудитов, интенсивно альбитизированные и эгиринизированные, с редкоземельным оруденением.
Гранитоиды Улканского плутона и комагматичные им вулканиты обогащены щелочами и железом и обеднены глиноземом, магнием и кальцием. Сложены вулканиты и гранитоиды одними и теми же породообразующими минералами: анортоклазом, альбитом, редко олигоклазом, высокожелезистыми пироксенами (fобщ. 70-90 %), амфиболами (fобщ. 76-98 %), аннит-сидерофиллитовыми слюдами (fобщ. 78-90 %), кварцем и более чем 40 видами акцессорных минералов. В щелочных гранитах и пегматитах развиты рибекит, эгирин, астрофиллит, также с высокой общей железистостью.
Рис. 7.25. Диаграмма Sr-Rb/Sr для гранитоидов улканского комплекса.
1 - рапакивиподобные граниты; 2 - граносиениты; 3 - гранофировые граниты; 4 – сиениты; 5 – лейкограниты; 6 – кварцевые порфиры; 7 – гранит порфиры; 8 – сиенит порфиры; 9 – щелочные граниты; 10 – щелочногранитные пегматиты; 11 – дайки комендитов и грорудитов. I - поле мантийных магм; II - полемантийно-коровых магм; III - поле типичных коровых магм. Прямые линии глубинности (по: Condie, Baragar, 1974)
На петрохимической диаграмме Л.С. Бородина (Na+K)/Ca-Ac составы улканских гранитоидов располагаются в одних и тех же известково щелочном, субщелочном и щелочном полях щелочности. При этом каждому полю соответствуют гранитоиды одной интрузивной фазы с сингенетичными вулканитами и дайками аналогичного петрохимического профиля, что подтверждает комагматичность этих образований.
Результаты количественных определений акцессорных элементов (табл. 7.4) показали, что граносиениты и рапакивиподобные граниты в сравнении с типовым гранитом рапакиви несколько обеднены барием и стронцием при кларковых содержаниях остальных элементов. Щелочные граниты обогащены фтором, цирконием и иттрием, а в щелочных пегматитах и грорудитах очень высоки концентрации циркония, вольфрама, ниобия, иттрия и тантала. Названные элементы резко накапливаются в поздних дериватах исходной магмы. По содержаниям и соотношениям рубидия и стронция на диаграмме Rb/Sr-Sr (Condie, Banagar, 1974) улканские гранитоиды ранней фазы (сиениты, граносиениты, гранофировые и рапакивиподобные граниты) соответствуют производным глубинных расплавов мантийно-корового состава (рис. 7.25), а лейкограниты и сопровождаю щие их дайки гранит-порфиров и сиенит-порфиров – малоглубинным типично коровым расплавам. Щелочные граниты и пегматиты сопоставляются с умеренно глубинными типично коровыми образованиями. Предполагается, что очаги гранитоидных расплавов формировались на разных глубинах земной коры.
| 1(26) | 2(81) | 3(18) | 4(20) | 5(14) | 6(28) | 7(54) | 8(32) | 9(38) | 10(12) | 11(3) | 12(5) | 13(3) | 14(5) | 15(12) | 16(8) | 17* | |
| F | 2500 | 375 | 2300 | 2280 | 1900 | 3600 | 2200 | 2800 | 3200 | 3000 | 2400 | 1600 | 2600 | 2500 | 2300 | 2100 | 1755 |
| Li | 18 | 10 | 20 | 15 | 29 | 14 | 40 | 68 | 90 | 230 | 38 | 27 | 36 | 40 | 223 | 145 | 37 |
| Rb | 212 | 135 | 240 | 167 | 146 | 152 | 262 | 316 | 290 | 520 | 272 | 156 | 168 | 210 | 930 | 317 | 293 |
| Be | 5,8 | 5,0 | 4,8 | 3,8 | 6,0 | 6,6 | 8,0 | 6,0 | 18,0 | 80 | 6 | 3 | 3,5 | 7 | 6 | 16 | 4,2 |
| Ba | 960 | 384 | 860 | 980 | 820 | 860 | 880 | 166 | 100 | 120 | 104 | 355 | 210 | 120 | 346 | 360 | 1450 |
| Sr | 93 | 35 | 148 | 168 | 46 | 165 | 176 | 18 | 20 | 15 | 18 | 25 | 16 | 15 | 22 | 18 | 125 |
| Mo | 5,4 | 2,0 | 5,0 | 6,0 | 6,5 | 5,0 | 7,2 | 5,2 | 6,1 | 9,6 | 4,7 | 2,3 | 2,2 | 5,7 | 3,8 | 1,4 | 2,4 |
| W | 6,0 | – | 4,2 | 22 | 10 | 19 | 21 | 34 | 16 | 106 | 8 | 11 | 7 | 12 | 18 | 19 | 3,2 |
| Sn | 8,0 | 1,8 | 7,0 | 6,6 | 6,5 | 9,4 | 10,6 | 18 | 18,7 | 24 | 18 | 6 | 6,8 | 18 | 12 | 16 | 38 |
| Ta | 9,6 | – | 9 | 10 | 9,2 | 10 | 16 | 20 | 22 | 40 | 20 | 8,3 | 16 | 12 | 20 | 34 | 18,5 |
| Nb | 90 | 80 | 84 | 92 | 92 | 106 | 150 | 180 | 213 | 568 | 161 | 86 | 94 | 116 | 186 | 212 | 320 |
| Zr | 510 | 580 | 610 | 665 | 786 | 844 | 810 | 566 | 1160 | 2140 | 950 | 730 | 780 | 868 | 2850 | 3260 | 2170 |
| Y | 89 | 63 | 67 | 99 | 77 | 70 | 62 | 60 | 94 | 1100 | 86 | 48 | 86 | 88 | 1112 | 1023 | 34* |
| Ce | 240 | 97 | 180 | 290 | 358 | 300 | 320 | 168 | 416 | 472 | 294 | 120 | 160 | 264 | 460 | 397 | 110* |
| La | 168 | 55 | 100 | 170 | 319 | 156 | 186 | 129 | 124 | 103 | 164 | 140 | 156 | 302 | 222 | 192 | 60* |
| Nd | 120 | – | 64 | 96 | 197 | 110 | 124 | 62 | 127 | 158 | 76 | 80 | 88 | 310 | 120 | 97 | 46* |
| ∑ TR+Y | 617 | 215 | 411 | 655 | 951 | 636 | 692 | 419 | 761 | 1833 | 620 | 388 | 490 | 964 | 1814 | 1709 | – |
| ИР | 500 | 131 | 575 | 388 | 380 | 576 | 660 | 5843 | 10133 | 11250 | 6098 | 770 | 2346 | 4630 | 7130 | 2520 | 3510 |
| Nb/Ta | 9,4 | – | 9,3 | 9,2 | 10 | 10,6 | 9,4 | 9,0 | 9,7 | 14,2 | 8,1 | 10,4 | 5,9 | 9,7 | 9,3 | 6,3 | 16,7 |
| ИНК | 5,0 | -4,0 | 0,8 | 10,3 | 10,9 | 9,7 | 12,7 | 12,1 | 15,6 | 97,3 | 13,5 | -0,5 | 1,4 | 13,8 | 50,0 | 44,3 | 11,6 |
В Улканском прогибе подавляющее большинство рудных объектов рассматриваемого типа приурочено к Ныгваганской интрузивно-купольной структуре, в которой четыре рудопроявления отвечают средним и крупным месторождениям (рис. 7.26).
Рис. 7.26. Схематическая геологическая карта Ныгваганского рудного узла.
1 - четвертичные образования; 2 - вулканиты улканской серии; 3-5 – гранитоиды улканского комплекса; 3 - крупнозернистые субщелочные граниты и лейкограниты первой фазы, 4 - мелкозернистые субщелочные лейкограниты второй фазы, 5 - щелочные рибекитовые и эгирин-рибекитовые (с астрофиллитом) граниты и кварцевые сиениты третьей фазы; 6 – габброиды гекунданского комплекса; 7, 8 – дайки мелкозернистых субщелочных лейкогранитов улканского (7) и габброидов маймаканского (8) комплексов; 9 поля и зоны рудоносных метасоматитов; 10 - геологические границы; 11 - разрывные нарушения; 12 - контуры Ныгваганского рудного узла; 13 - контуры рудных полей (БГ - Бугундинское, ЛБ - Левобугундинское, ВБ - Верхнебугундинское, ОР - Орлиное, ЭТ - Эталонное, НГ - Ныгваганское, УГ - Угловое, КР - Курахандинское); 14 - месторождения (а): Южное (1), Эталон–1 (2), Эталон–2 (3), Левая Бугундя (4), Верхняя Бугундя (5), Северный Ныгваган (6), Средний Ныгваган (7), Правый Ныгваган (8), Ключ (9), Неожиданное (10) и рудопроявления (б)
На месторождении Верхняя Бугундя [1], в северной экзоконтактовой части Ныгваганского массива щелочных гранитоидов, рудоносными телами являются зональные и структурно сложные щелочногранитные пегматиты, зоны кварц-альбитовых метасоматитов с многочисленными прожилками эгирин-рибекит-циртолит-микроклин-кварцевого состава, тела гематит-кварц-полевошпатовых метасоматитов и калишпатитов с наложенной альбитизацией, а так же зоны щелочнопегматитовых фенитов в обрамлении пегматитовых тел.
Государственный кадастр месторождений
Тантал-ниобиевая минерализация отмечается почти во всех типах пегматитов, метасоматитов и гидротермалитов. Все перечисленные образования выполняют субширотную зону повышенной трещиноватости и катаклаза протяженностью 4 км и шириной 1,3—1,6 км, приуроченную к контакту массива щелочных гранитов с субщелочными лейкогранитами. По одному из ее пересечений линией канав вскрыто не менее 20 жил зональных щелочногранитных пегматитов мощностью до 30 м с содержаниями (в %): Nb - до 0,1, Та - до 0,02, TR (Се, La) - до 0,5, Be - от 0,02 до 0,3 и Li - до 0,06, а также 40 тел структурно сложных щелочногранитных пегматитов мощностью от 0,2 до 12 м с содержаниями (в %): Nb от 0,1 до 0,3 (максимальное 3,0), Та от 0,01 до 0,034 (максимальное 0,3), TR (Ce, La, Y, Yb) от 0,1 до 0,5, Li - от 0,1 до 0,3, Zr - до 4,4 и U - до 0,02. Здесь также установлено несколько зон кварц-альбитовых метасоматитов мощностью до 15 м с концентрациями (в %): Nb - 0,1, Та - 0,01, TR - до 0,25, Zr до 1,68 и Li до 0,2. В большинстве проб также присутствуют Au (до 0,22 г/т) и Ag (до 30 г/т). Протяженность рудных тел варьирует от 20-50 до 500 м. Рудные интервалы с промышленными содержаниями Та и Nb достигают 50-60 м, реже 120 м.
Аналогичного типа рудные тела с промышленными и близкими к ним содержаниями Nb, Та, TR известны и в других местах в обрамлении Ныгваганского массива щелочных гранитоидов – на месторождениях Эталон-2, Средний Ныгваган и Ключ. Мощности рудных тел на этих объектах составляют первые десятки метров, и для них также характерны высокие средние содержания Та (0,021-0,038 %) и Nb (0,23-0,38 %). Во всех рудопроявлениях метасоматиты приурочены к участкам пересечения трещин и разрывов северо-западного, юго-восточного и субширотного направлений и образуют линейно крестообразные рудоносные тела протяженностью до 500 м при ширине от 5 до 50 м (рис. 7.26). Новообразованные минералы в фельдшпатизированных катаклазитах составляют от 50 до 80 % объема и представлены микроклином - 10-35 %, альбитом - 5-35 %, сидерофиллитовой слюдой до 6 %, кварцем - до 30 %, хлоритом - до 5 %, гематитом - до 5 %, флюоритом до 3-5 % и акцессорными минералами до 5 % (сфеном, магнетитом, цирконом, фенакитом, касситеритом, бертрандитом и др.). Главными рудными минералами являются бертрандит и эвклаз, замещающие зерна фенакита в гематит-кварцевых и кварц-флюоритовых прожилках и гнездах.
В краевых и апикальных частях Улканского массива со щелочными метасоматитами связано бедное и рядовое тантал-ниобиевое, циркониевое, урановое и редкоземельное оруденение. Примером служат рудные объекты Неожиданное, Улкан [2] и Крутое, имеющие при больших масштабах рудной минерализации значение промышленных месторождений. Они приурочены к зонам трещиноватости и катаклаза, оперяющим крупные разломы и узлы их сочленения и образующим штокверкоподобные и столбообразные залежи (В.А. Гурьянов, 1997 г.). Рудные зоны (420x180 м, 390x140 м) зональны: в центре развиты альбититы, к периферии сменяющиеся кварц-альбитовыми и кварц-микроклин-альбитовыми метасоматитами с гастингситом и биотитом и, наконец, альбитизированными или калишпатизированными граносиенитами. Наиболее высокие содержания Та (0,007-0,02), Nb (0,1-0,4), Zr (0,1-0,8), La, Y и Се (0,01 0,3), Be (до 0,06), Li (до 0,6), Gd, Dy и Lu (0,006-0,03), U (0,01-0,05), Th (до 0,3), Zn (0,6), Ag (до 20 г/т) и Au ( до 2 г/т) связаны с кварц-микроклин-альбитовыми и кварц-альбитовыми метасоматитами. Рудные минералы образуют в них многочисленные сложноветвящиеся прерывисто линзовидные просечки? и гнезда, выполненные цирконом, монацитом, пирохлором, колумбитом, гагаринитом, синхизитом, апатитом, бастнезитом, галенитом, торитом, торианитом, ильменитом, магнетитом, рутилом, гематитом и флюоритом. Пустых участков в рудных телах почти нет.
Государственный кадастр месторождений
--Boris 15:09, 4 мая 2016 (VLAT) М.В. Горошко, П.Г. Недашковский
Монография "Геодинамика, магматизм и металлогения Востока России"
Не удаётся подключиться к базе данных (Cannot access the database: Postgres functions missing, have you compiled PHP with the --with-pgsql option? (Note: if you recently installed PHP, you may need to restart your webserver and database)).
Не удаётся подключиться к базе данных (Cannot access the database: Postgres functions missing, have you compiled PHP with the --with-pgsql option? (Note: if you recently installed PHP, you may need to restart your webserver and database)).
