Температура и состав минералообразующих растворов стратиформных месторождений Бальджуанского рудного района

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2016, том 59, №1-2_

ГЕОХИМИЯ

УДК 550.0

Член-корреспондент АН Республики Таджикистан А.Р.Файзиев, А.Г.Махмадалиев ,

Н.С.Сафаралиев**, Н.Ф.Набиев** ТЕМПЕРАТУРА И СОСТАВ МИНЕРАЛООБРАЗУЮЩИХ РАСТВОРОВ СТРАТИФОРМНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ БАЛЬДЖУАНСКОГО

РУДНОГО РАЙОНА

Институт геологии, сейсмостойкого строительства и сейсмологии АН Республики Таджикистан, Главное управление геологии при Правительстве Республики Таджикистан, Таджикский национальный университет

Впервые приводятся сведения о температуре и составе минералообразующих растворов стратиформных свинцово-цинковых месторождений Бальджуанского рудного района. Делается вывод о том, что эти флюиды не связаны с магматическими образованиями. Их нагревание происходило за счёт глубины их циркуляции.

Ключевые слова: стратиформные свинцово-цинковые месторождения, температура, включения, кальцит, барит, минералообразующие растворы.

Образование стратиформных свинцово-цинковых месторождений Бальджуанского рудного района происходило из растворов, не имеющих отношений с магматическими образованиями. Нагревание минералообразующих флюидов, по-видимому, происходило за счёт глубинной их циркуляции. Это связано с погружением осадочных толщ на значительную глубину, где метеорные воды нагревались до сравнительно высоких температур. Под действием этих горячих водных растворов в дальнейшем происходили процессы ремобилизации и переотложения ранее образованной осадочным путём рассеянной сульфидной минерализации. Одновременно с рудной минерализацией из инфильт-рационных растворов, в процессе их прохождения через уровень рудоотложения, происходила кристаллизация таких нерудных минералов, как кальцит, барит, флюорит и др. О близости времени образования сульфидов и сопровождающих их жильных минералов, то есть их сингенетичности, свидетельствует тесная парагенетическая ассоциация этих минералов с галенитом, сфалеритом и др, а также послойное отложение сульфидов и жильных минералов в колломорфно-почковидных агрегатах.

О том, что образование минералов, как жильных, так и рудных, в стратиформных месторождениях происходило из горячих растворов, свидетельствуют результаты термобарогеохимических анализов образцов кальцита и барита, отобранных из некоторых месторождений Бальджуанского рудного района.

Сведения о температурах образования стратиформных свинцово-цинковых месторождений Бальджуанского рудного района и вообще проявлений Афгано-Таджикской депрессии скудны. В

Адрес для корреспонденции: Файзиев Абдулхак Раджабович. 7734063, Республика Таджикистан, г. Душанбе, ул. Айни, 267, Институт геологии, сейсмостойкого строительства и сейсмологии АН РТ. Е-таП: /а111ву38@таИ. ги

опубликованных работах приводятся только общие сведения о температурах образования проявлений региона [1-3]. Например, в статье В.В.Могаровского с соавторами [2] отмечается, что основная масса целестина из месторождений Таджикской депрессии образовывалась в температурном диапазоне 200-100°С и давлении порядка 300-800 бар. Далее указывается, что «... близкие температуры образования имеют юноальпийские свинцово-цинковые месторождения Таджикской депрессии (Дараисо, Баль-джуан, Иокуньж и др.» (с.100). По данным А.Р.Файзиева с соав. [3], формирование руд указанных месторождений происходило в интервале температур 150-80°С.

Из месторождения Бальджуан исследовались две генерации кальцита-кристаллического и колломорфного. В крупнокристаллическом кальците, находящемся в ассоциации с сульфидами, включения минералообразующих флюидов большей частью имеют форму отрицательных, призматической конфигурации, кристалликов. Размер их от 0.005 до 0.01 мм. Они главным образом двухфазовые газово-жидкие, где газовая фаза составляет 10-20% объёма включений. Обнаружены в кальците и однофазовые жидкие вакуоли. Основная масса двухфазовых включений гомогенизируется в жидкую фазу в диапазоне температур 200-150°С. Однако иногда встречаются включения, температура гомогенизации которых более высокая и достигает 220-230°С.

В колломорфном кальците из Бальджуанского месторождения включения минералообра-зующих флюидов в основном однофазовые жидкие округлой и овальной формы. Редкие двухфазовые вакуоли, размером 0.001-0.002 мм, имеют в основном фрагменты кристаллографической огранки. Газовая фаза в них занимает 5-8% объёма включений, которые гомогенизируются в пределах температур 90-50°С.

Близкие к температурам колломорфного кальцита из Бальджуана имеет кальцит из месторождения Дараисо - 110-80°С. Включения в них очень редки, а их форма каплевидная и неправильная. Наряду с двухфазовыми вакуолями, в них встречаются однофазовые жидкие. Размер включений 0.001-0.003 мм.

Включения в кальците из месторождения Санги-Сабз имеют преимущественно форму уплощенных ромбов и прямоугольников, хотя встречаются и вакуоли округлой и неправильной формы. Они главным образом двухфазовые газово-жидкие с объёмом газовой фазы 8-12% и размером 0.0010.01 мм. Включения в кальцитах из разных участков месторождения гомогенизируются в широком диапазоне температур 170-120°С.

Кальцит Ёкунжского месторождения содержит как первичные, так и вторичные включения. В первичных газово-жидких включениях содержание газовой фазы колеблется от 10 до 15%, а во вторичных - не более 5%. Размеры включений сравнительно крупные и достигают 0.02 мм. Гомогенизация первичных включений происходит в интервале температур 230-165°С, а вторичных 80-50°С.

Анализы тройных водных вытяжек по известной методике [4-7] из кальцитов показывают, что минералообразующие растворы имели преимущественно бикарбонатный состав (табл.). Содержание HCO3_ в вытяжках составляет от 53 до 57 экв.%. Концентрация SO42_ также достаточно высокая - 3336 экв.%. Роль О-аниона в минералообразующих растворах незначительна - 7-10 экв.%. Из катионов главная роль принадлежит Са2+ (62-78 экв.%). Меньшее развитие имеет катион №+ (9-21экв. %). Со-

держание катиона К+ в вытяжках ничтожное - 1-3 экв.%. Из трёх проанализированных проб только в одной определен катион Mg2+ (28 экв. %).

Таблица

Результаты анализов тройных водных вытяжек минералов

№ проб Минерал Месторождение НСОэ" С" 8042" Сумма анионов

мг/экв. экв.% мг/экв. экв.% мг/экв. экв.%

1Д Кальцит Дараисо 2.0 55 0.3 8 1.3 36 3.6

2Б ,, Бальджуан 1.2 57 0.2 10 0.7 33 2.1

6С/С ,, Санги-Сабз 1.6 53 0.2 7 1.2 34 3.0

5С/С Барит ,, 1.0 15 0.3 5 4.3 67 5.6

№ проб К+ Са2+ мй2+ Сумма катионов

мг/экв. экв.% мг/экв. экв.% мг/экв. экв.% мг/экв. экв.%

1Д 0.3 9 0.02 1 2.2 62 1.0 28 3.52

2Б 0.3 21 0.04 3 1.1 76 - - 1.34

6С/С 0.3 10 0.05 1 2.2 78 - - 2.55

5С/С 0.1 2 0.04 1 4.0 97 - - 4.14

Найдены включения как однофазовые жидкие, так двухфазовые газово-жидкие. Однофазовые включения чаще вторичного происхождения. В них не видны газовые пузырьки или они настолько малы, что не представляется возможным их увидеть. Это указывает на чрезвычайно низкие, порядка 40-50°С, температуры этих флюидов.

Первичные включения двухфазовые газово-жидкие с соотношением газовой фазы к жидкой от 1:15 до 1:5. Гомогенизируются они по первому типу [8] в диапазоне температур от 130 до 180°С. Редкие включения в барите гомогенизируются при более высоких температурах, достигающих 200°С. Примерно такие же температуры кристаллизации барита характерны для стратиформных месторождений барита Башкирии [9] и полиметаллов Украины [10], Тянь-Шаня [11] и Центрального Казахстана [12].

Термометрическому анализу подвергался барит из месторождения Санги-Сабз. Включения минералообразующих растворов были обнаружены только в наиболее крупнокристаллических, более или менее прозрачных разностях минерала. Включения по форме плоские таблитчатые, изометрические, ромбовидные и неправильные (рис.). Нередко встречаются вакуоли в форме негативных кристалликов. Размер включений 0.001-0.002 мм.

и А

ад

ЬмН

Рис. Газово-жидкие включения в барите. 75

Минералообразующие растворы в барите бикарбонатно-сульфатного типа при SO42+ > HCO3~ > Cl- (табл.). Катионы в вытяжках главным образом состоят из Са2+ (97 экв. %), при ничтожно малом количестве Na (2 экв. %) и K+ (1 экв. %).

Таким образом, стратиформные свинцово-цинковые месторождения Бальджуанского рудного района образовались в широком диапазоне температур от 230-200 до 90-50°С. Однако кристаллизация основной массы рудной минерализации происходила главным образом при температурах 200-120°С.

Близкие к нашим данным цифры температур гомогенизации включений приведены и для стратиформных свинцово-цинковых месторождений других регионов. Например, стратиформное оруденение позднеальпийских орогенных формаций восточной части Средиземноморского складчатого пояса образовалось в температурном интервале 250-100°С, реже 90-60°С [13]. По данным Т.Н.Шадлун и М.Г.Добровольской [14], стратиформные свинцово-цинковые месторождения в карбонатных и сланцевых толщах формировались в пределах температур 200-50°С. Только для страти-формного свинцово-цинкового месторождения Сильвермайнс (Ирландия) приведены более высокие температуры становления - 190-280°С [15].

Поступило 27.11.2015 г..

ЛИТЕРАТУРА

1. Могаровский В.В., Файзиев А.Р., Морозов С.А. - В сб.: Геохимические и аналитические методы изучения вещественного состава осадочных пород и руд. - М., 1974, с. 106-108.

2. Могаровский В.В., Морозов С.А., Файзиев А.Р. и др. - В кн.: Современное состояние учения о месторождениях полезных ископаемых. Ташкент, 1975, с. 98-104.

3. Файзиев А.Р., Морозов С.А., Могаровский В.В. и др. - В сб.: Термобарогеохимия эндогенных систем. - Душанбе, 1998, с. 20-26.

4. Москалюк А.А. - Исследование минералообразующих растворов и расплавов по включениям в минералах. - Труды ВНИИСИМС, 1971, №14, с. 102-106.

5. Мязь Н.И., Симкив Ж.А. - Зап. ВМО, 1975, вып. 4, с. 490-498.

6. Хитаров Д.Н. - Минералогическая термометрия и барометрия. - М.: Наука, 1968, с. 76-80.

7. Хитаров Д.Н. - Теория и практика термобарогеохимии. - М.: Наука, 1978, с. 229-236.

8. Ермаков Н.П. Исследование минералообразующих растворов (температура и агрегатное состояние). - Харьков: Изд-во Харьковского госуниверситета, 1950, 460 с.

9. Беликов Г.И., Алибаева Г.С., Филлипов В.А., Хайритдинов Э.А. - Термобарогеохимия земной коры и рудообразование. - М.: Наука, 1978, с. 122-127.

10. Галий С.А., Курило В.М., Бугаенко В.Н. - Тез. докл. 1 Всес. конф. «Условия образования и закономерности размещения стратиформных месторождений цветных, редких и благородных металлов», ч. II. - Фрунзе, 1985, с. 90-92.

11. Панкратьев П.В. - Стратиформные рудные месторождения. - М.: Наука, 1987, с. 168-176.

12. Кулинич В.В. - Тез. докл. семинара-совещания. - Алма-Ата, 1975, с. 37-38.

13. Романько Е.Ф., Чмырев В.М., Могаровский В.В. - Тез. докл. 1 Всес. конф. «Условия образования и закономерности размещения стратиформных месторождений цветных, редких и благородных металлов», ч II. - Фрунзе, 1985, с. 90-92.

14. Шадлун Т.Н., Добровольская М.Г. - В кн.: Стратиформные рудные месторождения. - М.: Наука, 1987, с. 68-85.

15. Klark W.B. Mines and mineral resources of Alpine Co. - California: California Div. Mines Geology, Counti Rept., 1977, №8, 48 p.

А.Р.Файзиев, А.Г.Махмадалиев*, Н.С.Сафаралиев", Н.Ф.Набиев"

ХДРОРАТ ВА МА^ЛУЛ^ОИ МИНЕРАЛ^ОСИЛКУНАНДАИ КОНВОИ МАЪДАНИ СТАРАТИФОРМИИ СУРБУ РУ^Й НОХ,ИЯИ БАЛЧ,УВОН

Институти геология, сохтмони ба заминцунби тобовар ва сейсмологияи Академияи илм^ои Цум^урии Тоцикистон, *Саридораи геологияи назди Хукумати Цумхурии Тоцикистон, **Донишго%и миллии Тоцикистон

Дар макола бори аввал оиди дарорат ва мах,лулх,ои минералдосилкунандаи кони маъда-нии старатиформии сурбу рух,й нодияи Балчувон маълумот оварда шудааст. Ошкор карда шу-дааст, ки ин флюиддо бо пайдоишоти магматикй алокаманд нестанд. Онх,о аз дисоби жарфи гардиши флюиддо гарм шудаанд.

Калима^ои калиди: кони стратиморфии сурбу ру%, уарорат, флюид, калсит, барит, маулулуои минерал^осилкунанда.

A.R.Faiziev, A.G.Mahmadaliev*, N.S.Safaraliev**, N.F.Nabiev** TEMPERATURE AND COMPOSITION OF MINERAL-FORMING SOLUTIONS STRATIFORM DEPOSITS BALJUAN ORE DISTRICT

Institute of Geology, Earthquake Engineering and Seismology, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan, *General Directorate of Geology under the Government of the Republic of Tajikistan,

**Tajik National University

This article the first provides information about the temperature and composition of the mineral-forming solutions stratiform lead-zinc deposits Baljuan ore district. The conclusion of these vibes are not associated with magmatic formations. Their heating was due to the depth of their circulation. Key words: stratiform lead-zinc deposits, temperature, inclusion, calcite, barite, mineral-forming solutions.