О висмутовой минерализации в поле развития траппов Ангаро-Ковинского междуречья

УДК 553.078.2 М.Е. Тонких1

О ВИСМУТОВОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ В ПОЛЕ РАЗВИТИЯ ТРАППОВ АНГАРО-КОВИНСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ

В результате геологических работ в Ангаро-Ковинском междуречье в бассейне р. Катанги была выявлена висмутовая минерализация. Анализ данных позволяет предположить, что источником висмута являются терригенные породы братской свиты.

Ключевые слова: братская свита, висмутовая минерализация, долерит, Сибирская платформа, траппы.

Библиогр 6 назв. Ил. 4.

ON BISMUTHIC MINIRALIZATION IN THE TRAP EVOLUTION AREA WITHIN ANGARA - KOVA INTERFLUVE

M.E. Tonkikh1

Bismuthic mineralization was discovered as a result of geological works in Angara-Kova interfluve in the basin of the river Katanga. The data analysis enables to presume that Bratsk assise terrigenous rock is the source of bismuth.

Keywords: Bratsk assise, bismuthic mineralization, dolerite, Siberian platform, trap. 6 sources. 4 figures .

В процессе поисковых и съемочных работ на Сибирской платформе геологами отмечались специфические черты рудной минерализации: золота, серебра, свинца, ртути, молибдена, - «запрещенной» для базитовой магмы. Попытки установить генетическую связь эпитермальной минерализации с какими-либо конкретными проявлениями траппового магматизма оказывались неудачными. Поэтому по вопросу об источнике рудоносных флюидов высказываются только гипотезы [1, 3].

В процессе геологосъемочных работ (1972, 1999) в Ангаро-Ковинском междуречье, в поле распространения трапповых интрузий было выявлено висмутовое рудо-проявление. Висмутовое оруденение находится в парагенетической ассоциации с золотом.

Область распространения базитовых интрузий (рис. 1) рассматриваемого региона в структурном отношении приурочена к

северо-восточной части Ангаро-Тасеев-ской синеклизы. Здесь выделяется Ковин-ско-Тарейская зона, которая является южным продолжением Ковинско-Кординской шовной зоны - линейной структуры высокой проницаемости, благоприятной для проявления базит-ультробазитового магматизма, а также широко развиты зоны разломов с-в и с-з направлений. Анализируя структурную обстановку проявления трап-пового магматизма, следует отметить, что интрузии приурочены к зонам глубинных разломов, располагаются в пределах флек-сурообразных перегибов, а также на крыльях структур положительного знака (Вер-хнековинское поднятие, Братский вал, Аб-ская антиклиналь). На площади в 9500 км2 базитовые интрузии сложной конфигурации занимают не менее 15% поверхности площади, кроме этого тела траппов вскрыты на разных стратиграфических уровнях.

1 Тонких Марина Евгеньевна - доцент Иркутского государственного технического университета, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, тел.: 89148826200, e-mail: mtonkikh@mail.ru

1Tonkih Marina Evgenjevna - an associate professor of Irkutsk State Technical University, 664074, 83 Lermontov

St, Irkutsk, tel.: 89148826200, e-mail: mtonkikh@mail.ru

1 / / / V / ( 2

/ / / 4 5

15 О М1 .15 60

Рис.1. Схема проявления базитового магматизма с элементами строения структур осадочного чехла и фундамента Ангаро-Ковинского междуречья. Составлена по материалам ГДП-200:

1 - конседиментационные структуры второго порядка: Мр - Мурская впадина, Тш -Т-ушамская впадина, Бр - Братский вал; 2 -зоны глубинных разломов (корово-мантийных): I -Ковинско-Тарейская, II - Ангаро-Катангская, III - Нижне-Ангарская; 3 - зоны глубинных разломов слабовыраженных в осадочном чехле; 4 - оси глубинных разломов, не выходящих на дневную поверхность; 5 - контур развития перекрывающих карбон юрских отложений, залегающих с перерывом на нижнепалеозойских; 6 - поля развития базитовых тел: а - трахибазальтовых порфиритов сред-непалеозойского возраста [2], б - долеритов позднепалеозойского возраста

Выявленные магматиты отнесены к Ангаро-Тасеевскому комплексу долеритов

(РР23(?)а1;) в соответствии с легендой Ангарской серии для ГК-200 второго поколения. Все интрузии по петрографическим, минералогическим, геохимическим характеристикам разделены на три типа [6].

Одно из субпластовых тел, выявленное в бассейне р. Катанга, описано И.П. Павленко и В.М. Кулигиной [5]. По петрохимическим характеристикам породы были отнесены ими к трахибазаль-товым порфиритам.

В.Г. Домышев и др. [2], учитывая пе-трохимические особенности этих пород и связанную с ними минерализацию, а именно кварц-тетрадимит-сульфидную ассоциацию с золотом, молибденитом, сфалеритом, пиритом, баритом и флюоритом сравнили их с трахибазальтами среднепа-леозойского возраста Мало-Ботуобинского района. Хронологическая датировка этих пород, проведенная рубидий-стронциевым изохронным методом, показала значение 380±40 млн. лет, что отождествляется со средним палеозоем.

Подобные тела магматитов были выявлены в верховье р. Железная, в междуречье Теплой и Зеды, Артельного и Зеды, в верховьях рек Катанга и Мыдорма, в бассейнах рек Индей, Жомба, Зекан, Мындадым, Крестовка и Огневка в процессе ГДП-200. Они отнесены нами ко второму типу интрузий. Это маломощные (мощностью 0.8-10.0 м) субпластовые и секущие (дайки) интрузии, в подавляющем большинстве связанные с тектоническими разрывами. Дайки имеют северо-восточное, северо-западное простирание и углы падения от 35-40° до 90° с преобладанием углов падения в интервале 60-80°. Иногда дайки являются подводящими каналами для субпластовых маломощных тел.

По внешнему облику это плотные, зеленоватые, темно-зеленые, черные, мелкозернистые, с массивной и миндалека-менной текстурой породы. Часто порфировые с гиалопелитовой структурой основной массы. Величина вкрапленников 0,050,13 мм, микролитов - до 0,01 мм. Вкрапленники обычно составляют около 10% всей массы породы. Они представлены

калиевым полевым шпатом и плагиоклазом, замещенным по периферии узкими оторочками калиевого полевого шпата.

Сложены тела в центральных частях преимущественно оливинсодержащими средне- и мелкозернистыми долеритами, а в краевых частях - афанитовыми, часто миндалекаменными, иногда атакситовыми микродолеритами. Большое количество миндалин различной формы и размеров (до 25%) является характерной особенностью этих интрузий (рис. 2). Миндалины всегда имеют зональное строение с концентрическим и радиально-лучистым развитием в них хлорита или гидрослюды. Центральные части миндалин выполнены кварцем, иногда цеолитом и карбонатами с тонкими кристалликами актинолита.

Рис.2. Долерит с отчетливо миндалекаменной «горошистой» текстурой.

Увел. 60 Х. Без анализатора. Вс — вулканическое стекло; Кв — кварц; Хл — хлорит

Плагиоклаз близок по составу к олигоклазу. Основная масса пород состоит из хлорита, слюды и рудной пыли, являющихся продуктом девитрификации вулканического стекла, реже слагается беспорядочно ориентированными микролитами кислого плагиоклаза (альбит). В эндоконтактах калишпат образует не только самостоятельные микролиты, но и узкие оторочки вокруг микролитов плагиоклаза. Калишпат присутствует в разло-

женной стекловатой основной массе, выполняя участки между хлоритом, слюдой.

Описываемые образования несут следы изменения, связанные как с девит-рификацией стекла и замещением его вторичными минералами (хлоритом, железистой слюдой, тончайшей рудной пылью), так и с изменениями за счет выветривания. При этом как по плагиоклазу, так и по калишпату развивается бесцветная слюдка, иногда вплоть до полного псевдоморфного замещения минералов. Кроме этого, отмечаются многочисленные микротрещины, выполненные в одних случаях хлоритом, в других — кварцем и лимонитом. Лимонит нередко пропитывает отдельные участки породы, а также распространяется на всю породу.

Вмещающие породы братской свиты представлены кварцевыми алевролитами, обычно тонкоплитчатыми, с глипто-морфозами каменной соли светло-серой, зеленовато-серой и кое-где оливково-зеленоватой окраски, с полосчатой текстурой и неясноалевролитовой структурой; алевритистыми песчаниками грязно-зелеными тонкоплитчатыми, также с глипто-морфозами каменной соли, участками известковистыми; полевошпатово-кварце-выми алевролитами тонкоплитчатыми серыми, зеленовато-серыми. Они имеют типичную алевролитовую структуру, переходящую участками в гранобластовую за счет перекристаллизации обломочной части породы при контактовом воздействии базитов.

Контактовые воздействия маломощных субпластовых долеритов и секущих интрузий на вмещающие породы незначительны и выражены в ороговиковании алевролитов и аргиллитов и образовании бухитов на контакте с песчаниками, при этом, главным образом, происходит переплавление цемента песчаников в грано-фировый агрегат, состоящий из кварца и калиевого полевого шпата. Мощность экзоконтактовых зон не превышает 0,5 м. Эндоконтактовые зоны выражены главным образом в образовании тонкозернистых до-

леритов, мощность которых не превышает 2 м. Часто как сами долериты, так и контактовые зоны с вмещающими породами интенсивно трещиноваты, брекчиро-ваны, кальцитизированы и окварцеваны.

Метасоматические изменения (в виде скарнирования, карбонатизации и оквар-цевания, а также образования гидро-термалитов) незначительны по масштабу проявления и отмечаются в зонах наибольшей проницаемости пород. Так, непосредственно на контакте секущих тел долеритов с кварцевыми алевролитами братской свиты (водораздел рек Катанга и Мыдорма, левый борт р. Жомба) наблюдаются тонкие прослойки (0,7-1,0 см) кварц-турмалиновой породы (рис. 3). Ее образование связано с проявлением борного метасоматоза, характерного для пород щелочного состава, а осадочные породы братской свиты обогащены калием.

Рис. 3. Турмалинизированный алевролит.

Видны полосы кварцево-турмалинового состава. Увел. 60. Без анализатора.

Кв — кварц; Т — турмалин

Висмутовое проявление приурочено к одному из маломощных пластовых тел до-леритов, точнее к трещинной интенсивно окварцованной зоне брекчирования, в пределах которой магматические и осадочные образования разбиты на многочисленные

остроугольные обломки, имеющие беспорядочную ориентировку.

Видимую минерализацию висмутового минерала несут кварцевые прожилки, пронизывающие ксенолиты термально измененных осадочных пород, в свою очередь, заключенные в долеритовые образования.

Макроскопически руда в кварце присутствует в виде тонких (3 мм) быстро выклинивающихся прожилков, мелких гнезд и шлировых выделений пылевидного с характерным металлическим блеском минерала. Прожилки халцедоновидного кварца, несущего видимую минерализацию висмутина в ассоциации со сфалеритом, характеризуются двумя генерациями. Ранний кварц представлен средне-, крупнозернистыми зернами с гранобластовой структурой; кварц второй генерации - с крупнозернистыми идиоморфными кристаллами с характерными зонами разрастания (рис. 4).

Рис. 4. Халцедоновидный кварц с теллуровисмутит-тетрадимитом (черное).

Видны зоны роста кварца. Увел. 60. Без анализатора. Ви — теллуровисмутит-тетра-димит; з. р.— зоны разрастания кварца [5]

Выделения висмутового минерала приурочены к образованиям второй генерации, однако рудная пыль висмутина наблюдается в обеих генерациях. На

основании рентгено-структурного анализа висмутовый минерал определяется как теллуро-висмутит-тетрадимит. По данным описания аншлифов тетрадимит образует пятнистые аллотриоморфные зерна с зазубренными краями, а также коротко-столбчатые призматические микровключения и микропрожилки. Размер зерен 0,003-0,02 мм, агрегатов 0,04-0,2мм. Рудный минерал занимает до 2-3% площади аншлифа. По данным спектрального анализа содержание висмута составляет 0,1-1,5%. По данным химического анализа содержание висмута в штуфных и точечных пробах из оруденелого кварца достигает 1,55%.

По результатам спектрального анализа повышенное содержание висмута было обнаружено в кварц-полевошпатовых алевролитах братской свиты в бассейне р. Мыдорма и в этих же алевролитах в скважине, пробуренной в верховьях р. Мура.

По данным Н.С. Малича [4], в кри-волуцком веке, когда шло формирование второго малого ряда формаций Иркутской зоны, представленной в том числе и братской свитой, изучаемая часть площади попадает в контуры Илимской впадины. Основным источником обломочного материала была суша на месте Енисейского кряжа и Восточного Саяна, где размывались продукты химического выветривания, в том числе, вероятно, и те, с которыми связаны проявления висмута как одного из спутников золота, типичного для этого региона.

Висмутовая минерализация носит точечный характер и является наложенным процессом, приуроченным к постмагматической разломной тектонике. Это результат метасоматических и гидротермальных изменений брекчированных пород как траппового тела, так и вмещающих пород. Вероятно, рудообразование происходит в гидротермальных системах, в которых

циркулировали флюиды, образовавшиеся при метаморфизме и деградации осадочных пород, содержащих висмут.

Совокупность приведенных выше соображений позволяет предполагать, что источником рудного вещества являются вмещающие породы. Хотя в этих случаях, сколько бы значимых проявлений не отмечено, они вызывают лишь исследовательский интерес, однако же могут объяснять наличие рудной минерализации Ы, МЬ, Би, Аи и др. в кварцевых прожилках, в базитах, которые встречаются в полях развития трапповых интрузий на Сибирской платформе.

Библиографический список

1. Ангаро-Вилюйский рудный пояс Сибирской платформы //М.М. Одинцов,

B.Г. Домышев, Л.Г. Страхов и др. -Новосибирск: Наука, 1980. - 107 с.

2. Домышев В.Г., Лащенов В.А., Ле-пин В. С. О возрасте тразибазальтов среднего Приангарья //Док. АН СССР, 1987. -Т. 295. №2.

3. Кандер В.М., Тигунов Л.П., Шамес П. И. Некоторые черты металлогении юга Сибирской платформы (в пределах Иркутской области) //Состояние и направление исследований по металлогении траппов. -Красноярск, 1974. - С. 24-27.

4. Малич Н.С. Тектоническое развитие чехла Сибирской платформы. - М.: Недра,1975.

5. Павленко И.П., Кулигина В.М. Трахибазальты бассейна р. Ангары //Изв. АН. Сер. геол. - 1980. - № 2.

6. Тонких М.Е. Строение и состав трапповых интрузий в зоне сочленения Мурской впадины и Ковинского поднятия //Геология, поиски и разведка полезных ископаемых и методы геологических исследований: Сборник избранных трудов научно-технической конференции.-Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2003. - Вып. 3. -

C. 125-129.

Рецензент кандидат геолого-минералогических наук, профессор Иркутского государственного технического университета М.С. Учитель