Условия формирования баритовой минерализации в месторождениях Карамазара (Северный Таджикистан)

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН __________________2006, том 49, №10-12__________

ГЕОХИМИЯ

УДК 553.689.2

Член-корреспондент АН Республики Таджикистан А.Р.Файзиев, М.Л.Гадоев УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ БАРИТОВОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ В МЕСТОРОЖДЕНИЯХ КАРАМАЗАРА

Барит широко распространен в эндогенных образованиях Карамазара. Он образует как собственные месторождения, так и сопровождает кварц-карбонат-сульфидный, кварц-хлорит-сульфидный, скарново-свинцово-цинковый, скарново-шеелитовый, скарново-магнетитовый и магнетит-гематитовый типы оруденения.

Методами термобарогеохимии (гомогенизации, криометрии, анализами газов, водных вытяжек) определены температура, давление, концентрация, состав газов и растворов минералообразующих флюидов в баритах месторождений Карамазарского рудного района.

В барите месторождений Карамазара обнаружены существенно газовые, жидкогазовые, жидкие, газово-жидкие и битумоидные включения, имеющие разнообразную форму (в виде негативных кристаллов, овальная, линзовидная, квадратная, изометрическая, ромбовидная, удлиненная) вакуолей. Доминирующими типами среди них являются однофазовые жидкие включения. Газово-жидкие включения в генетическом отношении представлены первичными и вторичными. Первые встречаются довольно редко и распределены как по одиночке, так и в виде групповых вакуолей по граням роста кристаллов. Размеры их варьируют от

0.001 до 0.05 мм. Объем газовой фазы в первичных включениях изменяется от 10 до 30 %. Гомогенизация этих включений показала, что барит в месторождениях Карамазара кристаллизовался в широком диапазоне температур 270-650С (таблица). Среди них более высокие значения температур характерны для включений барита (270-1500С) из месторождения Чо-рухдайрон [1], а более низкая - для барита (165-1000С) месторождения Наугарзан. В других месторождениях и рудопроявлениях (Орлиная горка, Баритовая горка, Туранглы и др.) кристаллизация этого минерала происходила соответственно при температурах 265-1800, 2501750 и 245-1700С [2]. Температура интенсивного растрескивания баритов происходила в интервалах 225-1800С (Канимансур), 270-2500С (Тарыэкан), 280-2000С (Туранглы) [3] и 3002000С (Чорухдайрон).

Вторичные двухфазовые включения с непостоянным соотношением фаз (1:6-1:18) пользуются большим распространением и располагаются вдоль трещин залечивания кристаллов. В отличие от первичных, вторичные вакуоли имеют амебовидные и неправильные формы. В редких случай размеры подобных включений достигают десятых долей миллиметра. Температура гомогенизации вторичных консерватов наступает при 180-1150С.

Таблица

Термобарогеохимические параметры формирования барита из месторождений и рудопроявлений Карамазара

Месторождение, рудопроявление Температура гомогениза- ции,0С Состав раствора анионы катионы Концентрация солей, вес.% Давление, атм.

Баритовая горка 250-175 CI HCO3SO4 Na K Ca 6.2- 12.5 300-200

Северная жила 255-185 CIHCO3 Ca Na Mg 10- 19 320-220

Акмогол 245-190 CI HCO3SO4 Ca Na K 8.5- 19.5 300-250

Наугарзан 165-100 CI HCO3SO4 Ca Na K - ~40

Канимансур 230-65 CI HCO3SO4 F Ca Na K 3.5 120-90

Чорухдайрон 270-150 CI SO4 Na K Ca 10.5-21.0 -45

Замбарак 170-140 CI HCO3 Na K Ca 12.5 -

Туранглы 245-170 HCO3SO4 Na Mg - -

Орлиная горка 265-180 CI SO4HCO3 Na Ca 5.2- 16.5 210-165

Примечание: знак «-» означает, что определение не проводилось.

Сопоставление результатов термометрии баритов из рудопроявлений и месторождений Карамазарского рудного района, расположенных на разных гипсометрических уровнях, показало, что значения вертикального палеотемпературного градиента варьируют в пределах 8.6-15.00 на 100 м глубины.

Результаты барометрических исследований баритов (таблица) показали, что значения давлений во время кристаллизации этого минерала в месторождениях Карамазара изменялось в пределах 320-40 атм.

Индивидуальные газово-жидкие включения изучены криометрическим методом. Оказалось, что по температуре замерзания (истинная) растворов включений в барите исследуемых месторождений близки между собой: -4 —150С (Баритовая горка), -7 —150С (Северная жила) и -6 —160С (Акмогол). Полное плавление жидкой фазы названных включений также происходило при сходных значениях температур: -3 —130С (Баритовая горка), -5 —130С (Северная жила), -4 —140С (Акмогол). Однако значения температур эвтектики для всех изученных включений не постоянны и варьируют в широких пределах (от -12 до -270С), что показывает на двухкомпонентный (KCI-H2O, NaCI-H2O) и многокомпонентный (NaCI-KCI-H2O,

NaCI-Na2SO4-H2O) состав растворов. Концентрация солей в минералообразующих растворах изменяется от 3.5 до 21.0 вес.%. Наибольшая концентрация солей характерна для растворов включений барита из месторождений Акмогол (до 19.5 вес.%) и Чорухдайрон (до 21 вес.%), наименьшая - для месторождений Большой Канимансур, Баритовая горка и Замбарак (3.5-12 вес.%).

Анализы тройных водных вытяжек (таблица) показывают, что преобладающими анионами в законсервированных растворах включений в барите являются CI- и НСО3-. Концентрация CI- меняется от 33.8 до 76.2 экв.%, причем последняя цифра относится к включениям в барите, гомогенизирующимся при 2700С [1]. Такая же картина характерна и для включений барита из месторождений других регионов Таджикистана, за исключением барита из барит-флюоритового месторождения Кули-Калон [4]. В составе включений здесь преобладающим является F- (7.6 г/л). Повышенное количество НСО3- обнаружено в составе растворов включений барита из месторождения Большой Канимансур (37 экв.%). Присутствие значительного количества НСО3- (до 102 г/л) во включениях барита месторождений Карамазара отмечалось и Н.Е.Учамейшвили [4]. По ее данным, высокое содержание НСО3- в растворах газово-жидких включений барита связано с растворением механических примесей СаСО3 в нем. Содержание SO4 - в водных вытяжках находится в пределах 15-35.6 экв.%. Наиболее высокое содержание SO4 - обнаружено во включениях барита из месторождений Курусайского рудного поля - 0.161-0.240 г/л [3]. Фтор-ион в водных вытяжках из включений барита отмечается в количестве от 1.9 (месторождение Чорухдайрон) [1] до 21.2 экв. % (Большой Канимансур). Среди анионов наиболее низкое содержание приходится на долю NO3- (0.3-1.9 экв.%).

В катионной части водных вытяжек доминирует кальций. Наибольшее количество Са2+ обнаружено в водных вытяжках из барита месторождения Наугарзан - 64.3, а пониженное его количество характерно для барита месторождения Баритовая горка - 48.2 экв.%. Концентрация Na+ + K+ в растворах, образовавших барит, варьирует в пределах от 24.04 (Чорух-дайронское рудное поле) до 51.8 экв.% (Баритовая горка). Следует отметить, что в составе растворов включений из барита месторождения Замбарак К+ резко преобладает над Na+. В баритовых месторождениях Кавказа и Копет-Дага, наоборот, Na+ преобладает над К+ [4]. Повышенная концентрация Na+ характерна и для растворов включений барита месторождений

2+

Курусайского рудного поля [3]. Содержание Mg в составе растворов включений из барита составляет от 1.9 до 11.6 экв. %.

Сравнение валового состава водных вытяжек из барита различных месторождений показывает, что, несмотря на общий сходный состав баритообразующих растворов, отмечаются и заметные отличия. Это можно показать на примере CI-, содержание которого в составе баритообразующих растворов изменяется от 33.8 (месторождение Баритовая горка) до

76.2 экв.% (месторождение Чорухдайрон). Более высокие содержания №++К+, по сравнению с другими месторождениями, обнаружены в растворах водных вытяжек из барита месторождения Баритовая горка (51.8 экв.%). В составе растворов включений барита из месторожде-

2+

ний Баритовая горка и Акмогол отсутствуют и Б", в отличие от барита месторождений Чорухдайрон и Большой Канимансур, где содержание этих ионов соответственно равны 5.8 -11.6 и 1.9-21.2 экв.%.

Следует отметить, что результаты анализов водных вытяжек из образцов барита подтверждаются данными криометрического изучения жидкой части включений о преобладание в составе законсервированных во включениях растворов хлора, натрия, калия и магния.

В составе газовой фазы включений барита доминирует углекислый газ (25.3-95.8 объ.%) при существенном содержании азота (в среднем 31.2) и метана (8.2 объ.%). Как видно, для газовой фазы включений характерен метаново-азотно-углекислотный тип.

Таким образом, термобарогеохимические исследования показали, что образование барита в месторождениях Карамазара происходило при температурах 270-650С и давлениях 320-40 атм. из преимущественно хлоридных растворов с концентрацией 21.0-3.5 вес.%.

Институт геологии Поступило 22.12.2006 г.

АН Республики Таджикистан

ЛИТЕРАТУРА

1. Алидодов Б.А. - Минералогия, геохимия и генезис некоторых эндогенных месторождений Таджикистана. Душанбе: Дониш, 1983, с. 201-226.

2. Гадоев М.Л. - Мат-лы 15-ой научн. конф. Института геологии Коми НЦ Уро РАН. Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента. Сыктывкар, 2006, с. 42-43

3. Сазонов В.Д. - Тр. Ин-та геологии АН ТаджССР. 1964, вып.8, с. 182-218.

4. Учамейшвили Н.Е., Хитаров Н.И. - Минералогическая термометрия и барометрия. М.: Наука, 1965, с. 227-233.

А.Р.Файзиев, М.Л.Гадоев ШАРОИТХ,ОИ ТЕРМОБАРОКИМИЁВИИ ^ОСИЛШАВИИ БАРИТ ДАР КОНВОИ ЦАРАМАЗОР

Барит яке аз минералхои васеъ пахншудаи конхои Кдрамазор мебошад. Бо исти-фодабарии усулхои термобарокимиёвй муаяйн карда шуд ки ин минерал аз махлулхои консентратсияашон баланд (21.0-3.5 %.хачм) дар худуди харорати 270 - 650С ва фишори 320-40 атм ба вучуд омадааст.

A.R.Fayziev, M.L.Gadoev THERMOBAROGEOCHEMICAL CONDITIONS OF FORMATION OF THE BARITE MINERALIZATION IN DEPOSITS KARAMAZAR

Barite is widespread mineral in endogenetic formations Karamazar. It forms own deposits as well as accompanies with quartz-carbonate-sulphidic, quartz-chlorite-sulphidic, skarn-lead-zinc, skarn-scheelite, skarn-magnetite and magnetite-hematite type of mineralizations.

Thermobarogeochemical researches are established, that formation of barite in this region occurred mainly from chloride concentrated solutions (21.0-3.5 wt.%) at temperatures 270-6500C and pressure 320-40 atm.