Геохимическая характеристика и термодинамические модели процессов полиметаллического и золото-сульфидного рудообразования: на примере Джимидонского месторождения и Шаухохского рудного поля Северной Осетии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.09, кандидат наук Волкова, Мария Михайловна

• Волкова, Мария Михайловна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Волкова, Мария Михайловна

Оглавление

Введение

Глава 1. Геолого-геохимическая характеристика объектов исследования и постановка задач работы

1.1 Садонский рудный район и Джимидонское месторождение жильной полиметаллической формации

1.2. Шаухохское рудное поле

1.3. Задачи настоящей работы

2. Методы исследования полиметаллических жил и вмещающих пород Джимидонского месторождения, золото-сульфидного оруденения Шаухохского рудного поля

2.1. Методики полевого пробоотбора, пробоподготовки и общая характеристика материала

2.2. Методики ренттеноспектрального анализа содержаний элементов в рудах

2.3. Определение содержания редкоземельных элементов в породах и рудах методом 1СР-МБ

2.4. Микрозондовые и ренгенофазовые определения

2.5. Методики геохронологических исследований

3. Геохимическая характеристика и распределение элементов в исследованных жильных телах и вмещающих породах Джимидонского месторождения

3.1. Вещественный состав руд, распределение рудных и сопутствующих элементов в полиметаллических жилах и возраст рудообразования

3.2. Вещественный состав и возраст вмещающих оруденение пород

3.2. Распределение редкоземельных элементов в рудах и вмещающих породах

4. Исследование термодинамических моделей процессов формирования рудоносных растворов и полиметаллических жил

4.1. Методика термодинамического моделирования

4.2. Верификация результатов термодинамического моделирования по базовой модели рудообразования

4.3. Влияние Т-Р условий в области мобилизации на процессы рудообразования

4.4. Влияние различных фоновых содержаний сульфидной (пиритной) серы в граните на мобилизацию компонентов и процессы жильного рудообразования

4.5. Влияние давления в зоне мобилизации и в жиле на процесс рудообразования

4.6. Влияние фонового содержания металлов в граните на процесс рудообразования

4.7 Обобщения и выводы

5. Возраст и модель золото-сульфидного рудообразования Шаухохского рудного поля

5.1. Подготовка проб и результаты Rb-Sr исследований

5.2. Методика и результаты моделирования процессов рудообразования

5.3. Обобщения и выводы

tli

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Геохимическая характеристика и термодинамические модели процессов полиметаллического и золото-сульфидного рудообразования: на примере Джимидонского месторождения и Шаухохского рудного поля Северной Осетии»

Введение

Актуальность. Реконструкция условий и механизмов гидротермального рудообразования, физико-химических процессов, происходивших при формировании месторождений, относится к числу важнейших фундаментальных и прикладных проблем геохимии. В настоящее время многие проблемы гидротермального рудообразования не имеют достаточно обоснованных решений: источники рудных компонентов и флюида, формы переноса и причины отложения вещества, возраст и генетическая связь процессов рудообразования с теми или иными комплексами пород. Современные методы аналитической геохимии и новые подходы к изучению процессов (термодинамическое моделирование) позволяют добиться значительного эффекта при исследовании условий становления и развития рудообразующих систем.

Оба исследуемых объекта расположены в пределах Дигоро-Осетинской структурно-формационной и металлогенической мегазоны и можно предполагать, что процессы рудообразования на них проходили близко по времени и при однотипных источниках вещества. Жильные свиицово-цинковые месторождения Северной Осетии исследуются со времени начала их интенсивной эксплуатации в XIX веке. Описание наиболее известных из них (Садон, Згид) является классическим и входит в учебники и фундаментальные монографии (Смирнов, 1976; Рудные месторождения ..., 1978). Данные о них опубликованы в монографиях, многочисленных статьях и диссертациях: структурные условия локализации (Некрасов, 1980, 2007); зональная природа оруденения и металлогения района (Златогурская, 1960; Константинов, 1965; Геология и полезные..., 1969; Константинов и др., 2003); термобарогеохимия (Лазько и др., 1981; Ляхов и др., 1994; Грознова и др., 2006; Грознова, 2010); минералогия, геохимия и первичные ореолы (Тугаринов и др., 1975; Горжевский и др., 1987; Григорян, 1987, 1992; Трофимов, Рычков, 1979, 1988; Добровольская, 1989) и многое другое. Однако, только в работах М.В.Борисова с коллегами (1997, 1998, 2000, 2003, 2006, 2010 и др.) разрабатываются генетические модели формирования жильных гидротермальных месторождений (где месторождения Садонской группы приняты за эталонные) на основе обобщения данных предшественников, новых геохимических исследований и термодинамического моделирования. Джимидонское месторождение является единственным объектом района, на котором продолжаются геологоразведочные работы, и можно отбирать материал для новых геохимических задач в подземных выработках. Поэтому данное месторождение явилось основой для дальнейшей разработки генетических проблем жильного гидротермального рудообразования при выполнении настоящей диссертации.

Золоторудные объекты Шаухохского рудного поля в геохимическом плане практически не изучены. В результате поисковых работ проведена локализация оруденения и оценка прогнозных ресурсов золота по категории Р2 — 9.4 т (Мисетов, Полквой, 2012). Важное практическое значение для поисков имеет определение возраста гидротермально-метасоматического процесса, который привел к образованию золото-сульфидного оруденения. Это позволит установить генетическую связь оруденения данного типа с эндогенными процессами, которые представлены юрским и неогеновым магматизмом. Определение возраста и построение модели процессов золото-сульфидного рудообразования явилось одной из задач диссертации.

Цель работы - определение условий рудообразования на полиметаллических и золоторудных объектах Северной Осетии на основе изучения закономерностей распределения элементов и равновесно-динамического моделирования.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

-обобщение результатов предшествующих работ и получение новых данных о закономерностях распределения рудных и сопутствующих элементов в жильных телах полиметаллического месторождения Джими,

-определение возрастов пород, которые могли выступать в роли субстрата для мобилизации рудных компонентов при формировании месторождений Садонской группы, -оценка источников вещественного состава жил месторождения Джими по характеру распределения РЗЭ и по данным исследования изотопного состава стронция в рудах и вмещающих породах,

-исследование методами термодинамического моделирования влияния Р-Т условий в области мобилизации и составов вмещающих пород на количественные соотношения минералов в полиметаллических рудных жилах,

-разработка методики подготовки проб для ЯЬ-Бг анализа, и определение возраста гидротермально-метасоматического процесса, который привел к образованию золото-сульфидного оруденения Шаухохского рудного поля,

-разработка термодинамической модели процессов золото-сульфидного рудообразования в мраморизованных углистых известняках Шаухохского рудного поля.

Научная новизна работы заключается в тесном сочетании геохимических (изучение закономерностей распределения элементов в рудных телах и вмещающих породах с использованием новых методик и аппаратуры) и термодинамических (построение и анализ равновесно-динамических моделей процессов рудообразования) исследований.

Впервые для месторождений Садонской группы Шэ-Бг методом установлен возраст позднеорогенного комплекса гранитного массива (полифазная гранитная формация, Белореченский и Уллукамский комплексы), который является основной рудовмещшощей средой для большинства месторождений района (281±7 млн. лет). Для вулканогенных пород осетинской свиты, которые также вмещают РЬ-2п оруденение, установлено время формирования -183.1±0.8 млн. лет.

Впервые для месторождений Садонского рудного района получены данные о закономерностях распределения редкоземельных элементов по разрезам через рудные жилы и во вмещающих породах. Установлено, что источником вещественного состава жильных полиметаллических руд могли являться палеозойские и докембрийские вмещающие породы при активизации гидротермально-метасоматических процессов в среднеюрское время. Этот вывод согласуются с результатами исследования изотопного состава стронция в рудных сфалеритах и вмещающих породах.

Методами термодинамического моделирования получены новые систематические данные, позволяющие связать свойства гидротермальной системы в области мобилизации рудных компонентов и в области жильного полиметаллического рудообразования. Установлены физико-химические параметры в области мобилизации рудных компонентов, при которых пирит-сфалеритовая ассоциация с преобладанием сфалерита сменяется монопиритовой (до 90%) или пирит-сфалеритовая ассоциация с преобладанием пирита сменяется моносфалеритовой (до 70%). Такие варианты смены отмечены на месторождении Джими.

Разработана новая методика подготовки проб мраморизованных углистых известняков для анализа ЯЬ-Бг методом и определён возраст золоторудно-метасоматичесюгх образований Шаухохского рудного поля.

Практическая значимость. Разработанная методика мягкого выщелачивания позволила Шэ-Бг методом определить возраст золоторудно-метасоматических образований в мраморизованных углистых известняках Шаухохского рудного поля (157.2±4.1 млн. лет). Таким образом, формирование золотого оруденения в породах Шаухохского рудного поля связано с юрским дайковым комплексом диабаз-пикритовой формации, что может являться поисковым признаком для данного типа образований.

Фактический материал и методы исследования. Работа по теме диссертации проводились по двум направлениям: геохимическому - изучение закономерностей распределения рудных, сопутствующих и редкоземельных элементов по разрезам через полиметаллические жилы и во вмещающих породах, определение возраста и изотопные

исследования; термодинамическому - построение и анализ равновесно-динамических моделей гидротермального рудообразования.

. Основой геохимических исследований послужил материал, собранный лично автором при проведении работ на месторождении Джими, территории Садонского горнорудного района и площади Шаухохского рудного поля (Северная Осетия, Россия, 2009, 2010, 2011 г.г.), а также материал из коллекции кафедры геохимии по другим месторождениям Садонского района. Большая часть аналитических определений используемых в работе, все геохронологические исследования и моделирование на ЭВМ выполнены лично автором. Содержания рудных и сопутствующих элементов в 25 рудных пробах и в 85 точках по профилям на полированных рудных разрезах-пластинах (рудная зона Бозанг, горизонты штолен 47 и 49, месторождение Джими) получены методом РФА в рентгеноспектральной лаборатории кафедры геохимии (энергодисперсионный анализатор РЛП-3, анализатор с радиоизотопным источником и частично портативный рентгено-флуоресцентный экспресс-анализатор NITON XL3t 900 с технологией GOLDD). Для всех рудных проб и пород описаны аншлифы и шлифы. Подготовка проб к анализу и определение концентраций редкоземельных элементов в 27 рудных пробах (рудные зоны Бозанг и Цагарсар) и 13 типах пород района методом ICP-MS осуществлялись на кафедре геохимии МГУ и в лаборатории изотопной геохимии и геохронологии ГЕОХИ РАН (Element-2 и Element-XR). Подготовка проб и Rb-Sr изотопные исследования проводились для более 30 образцов руд, пород и рудно-метасоматических образований в лаборатории изотопной геохимии и геохронологии ГЕОХИ РАН (многоколлекторный масс-спектрометр Triton). Методом LA ICP-MS получены U-Pb данные для более 300 зерен циркона для датировок некоторых типов пород района (ГЕОХИ РАН, Element-XR с лазерной установкой New Wave Research UP-213). Изучение ряда образцов проводилось в лаборатории локальных методов исследования вещества геологического факультета МГУ на сканирующем электронном микроскопе «Jeol JSM-6480LV» с энергодисперсионным спектрометром «INCA-Energy 350», а рентгенофазовые исследования выполнены на ДРОН-УМ1. Термодинам1гческое моделирование проведено с использованием пакета программ HCh и базы данных Unitherm (кафедра геохимии МГУ).

Основные защищаемые положения.

1. Возраст позднеорогенного комплекса гранитов садонского типа (полифазная гранитная формация, Белореченский и Уллукамский комплексы) составляет 281±7 млн. лет. Источником вещества гранитов была зрелая континентальная кора, а исходным субстратом могли послужить породы аналогичные буронской свите. Полиметаллическое

оруденение месторождения Джими не древнее возраста пород осетинской свиты 183.1±0.8 млн. лет.

2. В формировании вещественного состава полиметаллических руд играют роль оба типа преобладающих пород Садонского района: палеозойские граниты (главные рудовмещающие породы на большинстве месторождений) и докембрнйские кристаллические сланцы (типичные рудовмещающие породы только для Джимидонского месторождения).

3. Методами термодинамического моделирования установлено, что повышение давления или понижение температуры в области мобилизации рудных компонентов приводит к смене последовательности отложения сульфидов и определяет условия проявления монопиритовых и моносфалеритовых образований, что характерно для реальных руд. Установлена зависимость изменения общей продуктивности гидротермальной системы (по Zn, Pb, Cu) при росте давления и температуры.

4. Применение методики мягкого выщелачивания позволило Rb-Sr методом определить возраст золоторудно-метасоматических образований в мраморизованных углистых известняках Шаухохского рудного поля - 157.2±4.1 млн. лет. Формирование золотого оруденения по времени совпадает с юрским дайковым комплексом диабаз-пикритовой формации и, вероятно, генетически с ним связано.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы (96 наименований) и приложений. Общий объем - 179 страниц, включая 99 рисунков, 29 таблиц.

Публикации и апробация работы. Основные положения диссертации отражены в 14 опубликованных работах, в том числе в 3 статьях, две из которых в журналах рекомендованных ВАК (Вестник московского университета, 2011; Геохимия, 2014 (в печати)). Результаты исследований обсуждались и докладывались на российских и международных совещаниях и семинарах: VIII, X и XI Международных конференциях «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 2007, 2011, 2013), Российской конференции «Уральская минералогическая школа - 2008» (Екатеринбург, 2008), Ежегодном семинаре по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (Москва, 2008), Российской конференции «Планета Земля: актуальные вопросы геологии глазами молодых ученых и студентов» (Москва, 2009), XVI Российском совещании по экспериментальной минералогии (Черноголовка, 2010), Всероссийской конференции «Новые горизонты в изучении процессов магмо- и рудообразования» (Москва, 2010), Пятой Сибирской международной конференции молодых ученых по наукам о Земле (Новосибирск, 2010),

Russian-Swiss Seminar «Methods for modelling of geochemical processes: algorithms, data prediction, experimental validation, and relevant applications» (Moscow, 2011), V Российской конференции по изотопной геохронологии (Москва, 2012), Всероссийской молодежной научно-практической конференции «Науки о Земле. Современное состояние» (Хакасия, 2013), IX Международной школе наук о Земле им. JI.JI. Перчука (Одесса, 2013). Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научным руководителям М.В. Борисову и Ю.А. Костицыну за всестороннюю помощь, внимание и поддержку. За ценные советы и помощь в освоении элементного анализа методом ICP-MS автор признателен Д.А. Бычкову и Я.В. Бычковой. При выполнении U-Pb исследований в ГЕОХИ РАН неоценимую помощь оказала М.О. Аносова. Автор благодарен P.A. Митояну за помощь в освоении рентгенофлуоресцентного анализа, H.H. Кривицкой за ценные советы при работе с аншлифами, Е.В. Коптеву-Дворникову за помощь в описании шлифов. Автор признателен В.О. Япаскурту за проведение микрорентгеноспектральных исследований и Д.А. Ксенофонтову за проведение рентгенофазового анализа. За помощь в проведении полевых работ автор выражает благодарность В.А.Бугулиеву, А.П. Полквому, A.B. Мисетову. Автор признателен всем сотрудникам кафедры геохимии, чьи доброе отношение и конструктивная критика способствовали написанию работы.

Глава 1. Геолого-геохимическая характеристика объектов исследования и постановка задач работы

Северная Осетия расположена в центральной части Большого Кавказа на стыке Скифской и Аравийской плит. На территории Горной Осетии выделяют Дигоро-Осетинскую структурно-формащюнную мегазону киммерид, в состав которой входят Чегем-Терская и Адайхох-Шаухох-Дарьяльская структурно-формащюнные зоны, и сгруктурно-формационную зону южного склона (ранее Чиаурская). В строение Горной Осетии принимают участие магматические, метаморфические и осадочные породы, охватывающие возрастной интервал от протерозоя до кайнозоя. Они в разной степени участвуют в строении различных структурно-формационных зон. В центральной части Дигоро-Осетинской зоны основная роль принадлежит магматогенным и метаморфогенным образовшшям протерозоя и палеозоя, образующим кристаллический субстрат или нижний структурный этаж. Здесь расположены основные месторождешм жильной полиметаллической формации: Садонское, Зпщское, Архонское, Холспп1ское и Джишщонское, составляющим наиболее продуктшзную часть полиметаллического пояса Северного Кавказа. В Адайхох-Шаухох-Дарьяльской зоне мезозойские вулканогенно-осадочные породы приобретают главенствующее значение. Выходы кристаллического основания здесь резко ограничены. В пределах зоны расположено Шаухохское рудное поле, где выявлено золотое орудене1ше. Чиаурская структурно-формацио1шая зона сложена исключительно осадочными отложениями мезозоя.

1.1 Садоиский рудный район и Джимидонское месторождение жильной полиметаллической формации

Среди разнообразных месторождешш Кавказа важное место отводится полиметаллическим, главным образом, свинцово-цинковым месторождениям. Из полиметаллических месторождешш Кавказа наибольшей известностью пользуются месторождешм Горной Осетшт, в частности месторождешм Садонского рудного района, где оруденение известно уже более 150 лет.

Геология Садонского рудного района и строение расположенных на его территории месторождений рассмотрены в многочисленных публикациях. Район расположен на северном склоне Большого Кавказа в пределах Дигоро-Осетинского горст-антиктшального поднятия и протягивается на 70-80 км с востока на запад. В его пределах размещается ряд уже перечисленных свинцово-цинковых месторождений, а также большое число рудопроявлений. Рудный пояс расположен в пределах альпийской геосинклинальной складчатой системы Большого Кавказа (рис. 1.1).

Западная и центральная части Садонского рудного пояса пространственно совпадают с Садоно-Унальским горст-антиклинорием, который в тектоническом отношении представляет собой симметричное глыбово-складчатое сооружение раннеальпийского возраста, а слагающие его поперечные поднятия горстбрахиантиклинальные складки, реже горстообразноподнятые блоки. Формирование складок происходило в результате значительных глыбовых движений по разломам жестких пород фундамента - гранитов (Некрасов, 1980).

Геологические структуры, определяющие облик месторождения полезных ископаемых, формируются значительно длительнее, чем тела минерального сырья. Часто они закладываются задолго до возникновения залежей полезных ископаемых. Дорудные тектонические разломы служат путями проникновения рудоносных растворов из глубинных частей земной коры в её верхние этажи, к участкам локализации месторождений полезных ископаемых. Будучи вытянуты цепями вдоль таких разломов, эти месторождения образуют линейные рудные пояса (Смирнов, 1989).

В двухъярусной западной и центральной частях Садонского рудного пояса основное рудоподводящее значение принадлежит Садоно-Унальскому глубинному сбросу, представляющему собой пластину деформированных пород, и разломам запад-северозападной системы, характеризующимся древним заложением (Некрасов, 1980). Рудные узлы и поля чаще тяготеют к брахиантиклинальным складкам, в которых в сочетании с тектоническими нарушениями создавались благоприятные условия для циркуляции гидротермальных растворов и отложения рудного материала в породах относительно повышенной проницаемости. Рудовмещшощими полостями являются как продольные, так и поперечные по отношению к разломам трещины разрывного и сколового характера (Некрасов, 1967).

Многочисленные данные свидетельствует о важной рудоподводящей роли Садоно-Унальского глубинного разлома, от которого дальнейшее распределение минерализации происходило по причлененным к нему полостям. Трещинная тектоника предопределила характер размещения и интенсивность рудной минерализации. При изучении месторождений Садонского рудного района была отмечена последовательная смена пирротиновой минерализации пиритовой, появление марказита, магнетита и гематита в жилах по мере удаления от рудоконтролирующих разломов (Хетагуров, Катова, 1972).

Геологическая карта Садоно-Унальского рудного поля

Месторождения Садоиского рудного района

5. Архонское

2. Садонское 6. Хо лети некое

5. Ноткеуское (рваереноа) 7. Джиммдонское

4. Лееобережное (отработанное)

М1<

Рис. 1.1. Геологическая карта Садоно-Унальского рудного поля (Тибилов С.М., 1988 г.).

Распределение элементов-примесей также подчиняется определенной закономерности: с приближением к рудоподводящим структурам в них возрастает относительное количество индия, кобальта, олова, молибдена и убывает содержание серебра, таллия, теллура, селена, ртути и бария. Та же закономерность наблюдается и по вертикали: в жилах с глубиной возрастает количество минералов и элементов-примесей, присущих приразломным участкам.

Садоно-Унальский горст-антиклинорий характеризуется двухъярусным строением. Нижний ярус, представляющий собой фундамент альпийской складчатой системы, сложен палеозойскими гранитами и в меньшей степени кристаллическими сланцами и амфиболитами нижнего палеозоя — докембрия (буронская свита), которые являются древнейшими образованиями района. Они сохранились лишь в виде реликтовых участков, а весь последующий магматизм развивался непосредственно по ним. Палеозойские граниты фундамента вмещают главные месторождения рудного пояса.

Расположенный выше структурный ярус представлен складчатым комплексом вулканогенных и терригенных пород и по условиям относится к геосинклинальному ярусу альшшской складчатой системы Большого Кавказа. Он сформирован породами двух формации: нижняя - вулканогенная - 11р) представлена мощной (от нескольких сотен метров до 1.5 км вблизи центров вулканизма) толщей пирокластов, в меньшей степени лав андезито-дацитовых порфиритов и альбитофиров, относящихся к осетинской свите. В основании толщи развит базальный горизонт, состоящий из конгломератов, песчаников, алевролитов и туфобрекчий. Верхняя формация представлена песчано-глинистыми породами мощностью 3-3.5 км (11-12) (Некрасов, 1980).

Жильные свшщово-цинковые месторождения Садоноского рудного пояса залегают на трех рудоносных уровнях (Некрасов, 1980): 1) глубокосформированнные месторождения с глубиной образования 1.5-2.5 км размещаются в гранитах (Садон, Згид, Архон, Холст) или породах буронской свиты (Джими), 2) гипабиссальные, возникшие на глубине 1-1.5 км в сравнительно хрупких песчаниках мизурской свиты — I) (Левобережное); 3) близкоповерхностные (глубина формирования 0.5-0.8 км), сформированные в сравнительно хрупких песчанико-алевролитовых отложениях верхнего тоара-нижнего аалена (1г12). Общий вертикальный размах свинцово-цинковой минерализации в Садонском поясе значителен. В его двухъярусной части вертикальный размах оруденения достигает максимально 2500 м. В восточной части пояса с проявлештем оруденения в более пластичных песчанико-сланцевых породах минерализация имеет меньший вертикальный размах - до 1500 м.

По геологическим данным возраст полиметаллического жильного рудообразования считается предкелловейским или батским. На близповерхностных месторождениях района жильные тела размещаются в песчанико-алевролитовых отложениях верхнего тоара-нижнего аалена под экранирующей толщей аргиллитов верхнего аалена-байоса (J2). Батские отложения отсутствуют. Известняки келловея-оксфорда (J3) с угловым несогласием перекрывают отложения аалена-байоса. Кварцевые гальки с галенитом обнаружены в базальном горизонте келловейских известняков (Некрасов, 1980).

Принимая возраст жильного полиметаллического оруденения Садонского района предкелловейским Апостоловым Д.А. (1982) были построены графики эрозионных срезов, из анализа которых следует, что верхний уровень развития руд находится на глубинах 2000-2250 м от предкелловейской дневной поверхности. В интервале 500-2000 м отмечено небольшое количество непромышленных рудопроявлений. По отношению к предкеловейской земной поверхности полиметаллическое оруденение района проявляет зональное расположение. На самых глубоких горизонтах (от 2750 м и ниже) преимущественно развито пирротиновое оруденение. Выше, до глубины 2250 м, преобладает галенит-сфалеритовое оруденение с подчиненным количеством пирротина и повышенным содержанием элементов-примесей. От 2250 до 500 м наиболее распространены галенит-сфалеритовые рудопроявления без пирротина. В существенно пирротиновых рудах развиты преимущественно структуры распада твердых растворов «халькопирит-сфалерит» условно образующиеся в интервале температур 350-400°С.

Термобарогеохимические данные по месторождениям района (Лазько и др., 1981; Ляхов и др., 1994) дают представление о пределах изменчивости параметров гидротермальной системы: общий диапазон вариаций температуры при жилообразовании составляет 415-65°С, давления - 2.3-0.11 кбар. Градиенты по восстанию жильных тел могли достигать 35-40°С и 250 бар на 100 м. Продуктивная кварц-галенит-сфалеритовая ассоциация образуется в диапазоне температур 345-120°С. Минералообразующие гидротермальные растворы имели хлоридно-карбонатный состав (доля хлоридов более 50%). Суммарная концентрация солей обычно составляет первые проценты (и не превышает 20%) условного NaCl. Отмечено (Ляхов и др., 1994), что в пределах нижнего структурного этажа (докембрийские метаморфиты, палеозойские граниты и вулканиты нижней юры) центры гидротермальной активности выделяются широким распространением высокотемпературных (<415-370°С), преимущественно пневматолитово-гидротермальных, образований более ранней кварц-пиритовой стадии. Пространственно такие центры приурочены к узлам сочленения Садоно-Унальского

разлома с диагональными структурами более низкого порядка. Свинцово-цинковые руды были образованы в интервале 300-200°С, завершился процесс рудообразования при температурах 80-50°С (Апостолов, 1982). По данным термометрических исследований (Хетагуров, 1970) отмечается последовательный рост с глубиной температур образования минералов для одних и тех же стадий. Постепенный спад температуры образования минералов в рудных телах проявляется по горизонтали, в особенности с удалением от основных рудоконтролирующих разломов.

Отличительными чертами свинцово-цинковых месторождений Садонского рудного района являются (Прокопенко, 1968): 1) локализация оруденения в трещинах разрыва северо-восточного простирания, поперечных к основным региональным структурам района; 2) принадлежность месторождений к одному генетическому типу и их жильный характер; 3) совпадение стадий минерализации в различных месторождениях, указывающее на единство гидротермального процесса в районе; 4) значительное сходство минералогического состава руд различных месторождений; 5) относительная выдержанность минералогического состава руд по вертикали; 6) ведущая роль среди рудных минералов сфалерита и галенита, а в жильных кварца.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Волкова, Мария Михайловна, 2013 год

Литература

1 Ажгирей Г.Д. Геологический очерк Центрального Кавказа в пределах Северной Осетии и сопредельных территорий. В кн. Геология Центрального Кавказа. М., Изд. Университета дружбы народов. 1968. с. 3-37.

2 Ажгирей Г.Д. и др. Геология Большого Кавказа. М., ?? 1976. 263 с.

3 Акинфиев H.H., Баранова H.H., Зотов A.B., Тагиров Б.Р. Термодинамическое описание водных компонентов системы Cu-Ag-Au-S-Se-O-H в диапазоне температур 0-600С и давлений 1-3000 бар // В сб. Экспериментальные исследования эндогенных процессов, Черноголовка, РИО ИПХФ РАН. 2008. С. 184-203.

4 Акинфиев H.H., Зотов A.B. Термодинамическое описание хлоридных, гидросульфидных и гидроксокомплексов Ag(I), Cu(I) и Au(I) в диапазоне температур 25-500С и давлений 1-2000 бар //Геохимия. 2001. №10. С.1083-1099.

5 Амов Б.Г., Отхмкзури З.В., Балджиева Ц.Т., Об источнике рудного вещества некоторых полиметаллических месторождений Большого Кавказа в свете исследований изотопного состава свинца// Записки ВМО. 1988. Вып.5, с. 595-601.

6 Ананьев Ю.С. Редкоземельные элементы в метасоматитах и рудах золоторудных месторождений Западной Калбы // Известия Томского политехнического университета. 2012. Т. 321. № 1. С. 56-62.

7 Апостолов Д.А. Глубины формирования полиметаллического орудунения в Садоно-Унальском рудном районе (Северная Осетия)// Геология рудных месторождений. 1982. №1, с. 99-103

8 Афанасьев Г.Д. Геология магматических комплексов Северного Кавказа и основные черты связанной с ними минерализации//Труды ИГЕМ, 1958. Вып. 20. 139 с.

9 Барсуков Викт.Л., Соколова Н.Т., Иваницкий О.М. Металлы, мышьяк и сера в гранитах Ауэ и Айбенштока (Рудные горы) // Геохимия. 2006. № 9. С. 967-982.

10 Безносов Н.В., Казакова В.П., Леонов Ю.Г., Панов Д.И. Стратиграфия нижне- и среднеюрских отложений Центральной части Сев.Кавказа//Тр.ВНИИГаз. 1960 Вып.10.

11 Битаров В.Т., Давыдов К.В и др. Поисковые работы на золото-серебряный и золото-сульфидный типы оруденения Горной Осетии (РСО-Алания)» на 2007-2009 гг. Годовой информационный отчет, 2008, ОАО "Севосгеологоразведка", с. 27.

12 Борисов М.В. Геохимические и термодинамические модели жильного

гидротермального рудообразования. М.:Научный мир, 2000а. 360 с.

13 Борисов М.В. Закономерности распределения элементов в ближнем околожильном пространстве Pb-Zn гидротермальных месторождений // Геохимия. 1997. № 11. С. 1115-1127.

14 Борисов М.В. Термодинамические модели формирования Pb-Zn жильных рудных тел// Геохимия, 20006. № 8, с. 829-851.

15 Борисов М.В., Бычков Д.А., Шваров Ю.В. Геохимические структуры полиметаллических жил выполнения и параметры гидротермального рудообразования // Геохимия. 2006. № 11. С. 1218-1239.

16 Борисов М.В., Волкова М.М. Исследование термодинамических моделей процессов формирования рудоносных растворов и Pb-Zn жил // Электронный научно-информационный журнал «Вестник Отделения наук о Земле РАН» №1(26)'2008 URL:http://www.scgis.m/russian/cpl251/h dgggms/l-2008/informbull 2008/hydroterm-7.pdf

17 Борисов М.В., Волкова М.М., Бычков Д.А., Бычкова Я.В. Распределение редкоземельных элементов в рудных телах Джимидонского полиметаллического месторождения и вмещающих породах (Северная Осетия, Россия) // Вестник Московского университета. Серия 4. Геология. 2011. №4. С. 48-52.

18 Борисов М.В., Шваров Ю.В. Влияние околожильных пород на эффективность гидротермального рудообразования // Геохимия, 2010. №9, с. 996-1001.

19 Борисов М.В., Шваров Ю.В. Источник рудных компонентов Pb-Zn жильных гидротермальных месторождений // ДАН. 1996. Т. 347. № 5. С. 667-669.

20 Борисов М.В., Шваров Ю.В. Термодинамические модели мобилизации рудных компонентов при образовании Pb-Zn жильных гидротермальных месторождений// Геохимия. 1998. № 2. С. 166-183.

21 Бортников Н.С., Гамянин Г.Н., Викентьев О.В., Прокофьев В.Ю., Алпатов В.А., Бахарев А.Г. Состав и происхождение флюидов в гидротермальной системе Нежданинского золоторудного месторождения (Саха-Якутия, Россия) // Геология рудных месторождений. 2007. Т. 49. № 2. С. 99-145.

22 Бритаев Ц. X., Газралов А. Ц., Грановский А. Г. и др. Поисково-оценочные работы на участке Центральная часть рудопроявления Восточный Джимидон (за 19801984г). Отчет (№ гос. per. 30-80-76/3), Орджоникидзе, 1985, 255 с.

23 Геология и полезные ископаемые Северной Осетии, 1969. Тр. треста "Севкавцветметразведка", Орджоникидзе, Изд.Ир.

24 Геология свиицово-цинковых месторождений Кавказа и закономерности их размещения. Госгеолтехиздат, 1962. 167 с.

25 Горжевский Д.И., Курбанов Н.К., Филатов Е.И., Ручкин Г.В. Методические основы прогноза и поисков свинцово-цинковых месторождений. М., Недра. 1987.

26 Григорян C.B. Первичные геохимические ореолы при поисках и разведке месторождений. М., Недра. 1987.

27 Григорян C.B. Рудничная геохимия. М., Недра. 1992.

28 Грознова Е.О. Минералого-геохимические особенности и условия формирования свинцово-цинковых руд месторождения Джимидон (Северная Осетия). Автореферат канд. диссертации, М.: ИГЕМ РАН, 2010. 25 с.

29 Грознова O.E., Добровольская М.Г., Коваленкер В.А., Давыдов К.В., Битаров В.Т., Разин М.В. Минералогия и РТ-условия образования свинцово-цинковых руд месторождешш Джимидон (Северная Осетия, Россия)// Геология рудных месторождений. 2006. №2. с. 126-154.

30 Давыдов К.В., Грановский А.Г. Новые данные о связи полиметаллического оруденения Горной Осетии с юрским вулканическим комплексом (Северный Кавказ) //ДАН СССР, 1985, т. 282, № 4, с. 941-944.

31 Добровольская М.Г. Свинцово-цинковое орудунение (рудные формации, минеральные парагенезисы, особенности рудо отложения). М.: Наука, 1989.

32 Дубинин A.B. Геохимия редкоземельных элементов в океане. М., Наука, 2006, 360с.

33 Жариков В.А., Горбачев Н.С. Поведение редкоземельных элементов в флюидно-магматических системах (по экспериментальным данным) // Экспериментальная минералогия: некоторые итога на рубеже веков. М.: Наука, 2004. Т. 1. С. 21-37.

34 Зарайский Г.П. Условия неравновесного окварцевания пород и образования кварцевых жил при кислотном метасоматозе // Геология рудных месторождений. 1999. Т. 41. №4. С. 294-307.

35 Константинов М.М., Битаров В.Т., Варгунина Н.П., Гордеев С.Г., Давыдов К.В. и др. Скрытые свинцово-цинковые месторождения Садонского рудного района: открытия и перспективы// Отечественная геология. 2003. №1. с. 31-36.

36 Костицын Ю.А. Изотопные Rb-Sr исследования месторождения Мурунтау. Рудоносные метасоматиты // Геохимия. 1994. №4. С. 486-497.

37 Костицын Ю.А. Рубидий-стронциевые изотопные исследования месторождения Мурунтау. Датирование рудных жил изохронным методом // Геохимия. 1993. №9. С. 1308-1319.

38 Костицын Ю.А. Обработка изохрон при наличии геохимической дисперсии // Геохимия. 1989. №5. С. 632-640

39 Кравцова Р.Г., Алмаз Я.А. Редкоземельные элементы в рудах эпитермальных золото-серебряных месторождений (Северо-Восток России) // Геохимия. 2006. № 12. С. 1338-1344.

40 Кравцова Р.Г., Захаров М.Н., Коркина О.И. Редкоземельные элементы в метасоматитах и рудах золото-серебряного месторождения Дукат // Геология и геофизика. 2005. Т. 46. № 6. С. 603-616.

41 Лазько Е.М., Ляхов Ю.В., Пизшор A.B. Физико-химические основы прогнозирования постмагматического оруденения. М., Недра. 1981. 257 с.

42 Лебедев В.А., Бубнов С.Н., Чернышев И.В. и др. Геохронология и петрогенез молодых (плиоценовых) гранитоидов Большого Кавказа: Джимарский полифазный массив, казбекская неовулканическая область // Геохимия. 2009. № 6. С. 582-602.

43 Лебедько Г.И., Усик В.И. Геохронология Северного Кавказа. Издательство Ростовского университета, 1985.

44 Лосева Н.Ф., Смагунова А.Н. Основы ренттеноспектрального флуоресцентного анализа. М: Химия, 1982, 207 с.

45 Ляхов Ю.В., Поздеев K.M. Палеотермальная зональность и прогнозная оценка полиметаллических месторождений Садонской группы методами термобарогеохимии. Окончательный отчет за 1982-1983, Садонский ГОК, 1983.

46 Ляхов Ю.В., Поздеев K.M., Тибилов С.М., Лаврененков А.П., Чимко Ю.В. Термобарогеохимическая модель рудной зональности и оценка перспектив Садонского свинцово-цинкового района // Руды и металлы. 1994. № 2. с. 45-54.

47 Мисетов A.B., Полквой А.П. Минерально-сырьевые ресурсы Республики Северная Осетия - Алания // Минеральные ресурсы России. 2012. № 1. С. 67-77.

48 Наумов Г.Б., Беркелиев Т.К., Миронова О.Ф. Метасоматическая природа гидротермальных рудообразующих растворов // Mineral. Journ. (Ukraine). 2012. Т. 34. №2. С. 100-111.

49 Некрасов Е.М. Геология и структурные особенности жильных месторождений свинца и цинка // Геология рудных месторождений, 2007. т. 49, № 6, с. 559-570.

50 Некрасов Е.М. роль поперечных дорудных разрывов в процессе орудунения тектонических блоков и локализации рудных столбов//Советская геология. 1967. №8, с. 38-52.

51 Некрасов Е.М. Структурные условия локализации жильных свинцово-цинковых

месторождений. М.:Недра, 1980. 255 с.

52 Овсянникова A.M. Закономерности распределения элементов в рудном теле Цагарсар и процессы формирования жильного свинцово-цинкового месторождения Джими (Северная Осетия). Магистерская работа. М.: МГУ, 2012.

53 Ольховский Г.П., Тибилов С.М., Трощак С.А. и др. Составление специализированной геологической основы масштаба 1:50000 для прогнозно-металлогенической карты Горной Осетии. Отчет Северо-Осетинского горногеологического предприятия "Севосгеологоразведка". Владикавказ, 1998, кн. 1-2.

54 Остроумов Г.В. Методические основы исследования химического состава горных пород, руд и минералов. М.:Недра, 1979,400 с.

55 Панов Д.И. Стратиграфия юрских отложений Садонского Района. В кн. Геология Центрального Кавказа. М., изд. Университета дружбы народов. 1968. с. 3-37.

56 Прокопенко Н.М. Стадии минерализации в свинцово-цинковых месторождениях Садонского района. В кн. Геология Центрального Кавказа. М., Изд. Университета дружбы народов. 1968. с. 3-37.

57 Прокофьев В.Ю., Бортников Н.С., Коваленкер В.А. и др. Золоторудное месторождение Дарасун (Восточное Забайкалье): химический состав, распределение редких земель, изучение стабильных изотопов углерода и кислорода в карбонатах рудных жил // Геология рудных месторождений. 2010. № 2. С. 91-125.

58 Радкевич P.O., Тобелко К.И. О кнебелите Садонского месторождения/ТЗаписки всесоюзного минералогического общества. 1966. Вып.З, с. 287-297.

59 Рехвиашвили K.JI., Хетагуров Г.В., Дарчиева A.B. и др. Перераспределение элементов в околожильных породах постмагматических месторождений на примере Садонского рудного района//Зап. Всес. Минер. Общества. 1990. Ч. 119. Вып. 1. С. 63-75.

60 Римская-Корсакова М.Н. Геохимия редкоземельных элементов в гидротермальных сульфидных минералах. Автореф. канд. дисс. М.: ГЕОХИ РАН, 2005. 25 с.

61 Рудные месторождения СССР (под ред.В.И.Смирнова). М., Недра, 1978. т.2, 399 с.

62 Сазонов В.Н., Огородников В.Н., Поленов Ю.А. Поведение РЗЭ а низко-среднетемпературном гидротермальном процессе и их индикаторная роль на примере метасоматических колонок, дифференцированных по составу эдуктов (Урал) // Литосфера. 2009. № 4. С. 51-65.

63 Светлова Е. Н., Светлов С.А., Данилевская Л.А. Редкие и редкоземельные элементы в кварце как индикаторы условий минералообразования // Труды Кольского

научного центра РАН. 2012. № 3. С. 137-144.

64 Смирнов В.И. Геология полезных ископаемых. М., Недра, 1982, 669 с.

65 Студенникова З.В., Кнорре Г.О. О возрасте гранитов Северного Кавказа//Геохимия. 1957. №7., с. 215-233.

66 Трофимов H.H., Рынков А.И. Геохимические поля элементов широкого рассеяния и поиски глубокозалегающих рудных месторождений. М:Недра. 1979.

67 Трофимов H.H., Рынков А.И. Роль высокоподвижных компонентов при литохимических глубинных поисках. МгНедра. 1988.

68 Труды сессии (Том 19) издательство «Наука» 1978. 12-20 с.

69 Тугаринов А.И., Бибикова Е.В., Грачева Т.В., Моторина З.М., Макаров В.А. Геохронологическое расчленение магматических комплексов Северного Кавказа и связь с ними полиметаллического оруденения//в книге Геохронология ВосточноЕвропейской платформы и сочленения Кавказско-Карпатской системы

70 Тугаринов А.И., Бибикова Е.В., Грачева Т.В., Моторина З.М., Макаров В.А. Применение свинцово-изотопного метода исследования для решения вопроса о генезисе свинцово-цинковых месторождений северо-кавказской рудной провинции/ТГеохимия. 1975. №8. с. 1156-1163.

71 Тугаринов А.И., Бибикова Е.В., Грачева Т.В., Макаров В.А. Геохронологическое расчленение магматических комплексов Северного Кавказа и связь с ними полиметаллическиго оруденения//Геохронология Восточно-Европейской платформы и сочленения Кавказско-Карпатской системы. М.: Наука, 1978. С.12-19.

72 Харитонова H.A. Углекислые минеральные воды северо-востока Азии: происхождение и эволюция. Автореф. докт. дисс. Томск: Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 2013. 47 с.

73 Хетагуров Г.В. Термометрические исследования руд свинцово-цинковых месторождений Горной Осетии// Материалы научно технической конференции СКГМИ. Орджоникидзе. 1970. с. 15-17.

74 Хетагуров Г.В., Катова JT.M. Закономерности распределения и условия формирования руд полиметаллических месторождений Горной Осетии//Советская геология. 1972. №9, с. 122-127.

75 Чернышев И.В., Бортников Н.С., Чугаев A.B., Гамянин Г.Н., Бухарев А.Г. Источники металлов крупного орогенного золоторудного Нежданинского месторождения (Якутия, Россия): Результаты высокоточного изучения изотопного

состава свинца (MC-ICP-MS) и стронция // Геология рудных месторождений. 2011. Т. 53. №5. С. 395-418.

76 Чернышев И.В., Коваленкер В.А., Гольцман Ю.В., Плотинская О.Ю., Баирова Э.Д., Олейникова Т.И. Изохронное Rb-Sr датирование процессов позднепалеозойского эпитермального рудогенеза на примере месторождения золота Кайрагач (Кураминский рудный район, Срединный Тянь-Шань)// Геохимия. 2011. №2. С. 115-128.

77 Amelin Y., Zaitsev A.N. Precise geochronology of phoscorites and carbonatites: The critical role of U-series disequilibrium in age interpretations// Geochim.Cosmochim.Acta.2002.V.P.2399-2419.

78 Borisov M.V. Geochemical and thermodynamic models for the genesis of low- and medium-temperature vein mineralization and metasomatism in the wall rocks// Geochemistry International. 2003. V. 41. Suppl. 2. P. S145-S312.

79 Cathelineau M "Cation cite occupancy in chlorites and illites as a function of temperature." Clay Minerals 23. 1988. 471-485.

80 Christensen J.N., Halliday A.N., Leigh K.E., Randell R.N., and Kesler S.E., 1995, Direct dating of sulfides by Rb-Sr: A critical test using the Polaris Mississippi Valley-type Zn-Pb deposit: Geochimicaet Cosmochimica Acta, v. 59, p. 5191-5197.

81 Chappell B. W. & White A. J. R. 1974. Two contrasting granite types I I Pacific Geology 8, 173-174.

82 Jackson S.E., Pearson N.J., Griffin W.L., Belousova E.A., The application of laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry to in situ U-Pb zircon geochronology. Chemical Geology 211,2004. P. 47-69.

83 Jowett, E.C. Fitting iron and magnesium into the hydrothermal chlorite geothermometer-Geol. Assoc. Canada/Mineral. Assoc. Canada/Soc. Econ. Geol. Joint Annual Meeting, Toronto 1991, Program with Abstracts 16. 1991. A62.

84 Ludwig, K. R.. Isoplot 3.00 - a geochronological toolkit for Microsoft Excel. Berkeley Geochronology Center Special Publication No. 4. 2003.

85 Nakai S., Halliday A.N., Kesler S.E. and Jones H.D. Rb-Sr dating of sphalesites from Tenessee and the genesis of Mississippi Valley-type (MVT) ore deposits. Nature.346, 354-357. 1990

86 Nakai S., Halliday A.N., Kesler S.E., Jones H.D., Kyle J.R. and Lane Т.Е. Rb-Sr dating of sphalesites from MVT ore deposits. Geochimica et Cosmochimica Acta.57,417-427. 1993

87 Palme H., Jones A. Solar system abundances of the elements // Treatise on Geochemistry. Amsterdam, Elsevier, 2003. Vol. 1. PP. 41-61.

88 Titterington, D. M. and A. N. Halliday. On the fitting of parallel isochrons and method of maximum likelhood. Chemical Geology 26. 1979. 183-195.

89 Wiedenbeck M., Allé P., Corfu F., Griffm W.L., Meier M., Oberli F., Quadt A.V., Roddick J.C., Spiegel W. Three natural zircon standarts for U-Th-Pb, Lu-Hf, trace element and REE analyses// Geostandarts Newsletter. 1995. V.19.P. 1-23.

90 Wan B, Hegner E., Zhang L., Rocholl A., Chen Z., Wu H., Chen F. Rb-Sr Geochronology of Chalcopyrite from the Chehugou Porphyry Mo-Cu Deposit (Northeast China) and Geochemical Constraints on the Origin of Hosting Granites // Economic Geology, 2009 v. 104, pp. 351-363

91 Yin Mudan, Li Wendo and Sun Xiwen Rb-Sr dating of sphalesites from the giant Huize Zn-Pb ore field, Yunnan Province, Southwestern China. Chin.J.Geochem. 28, 70-75, 2009.

92 York D. Least-squares fitting of a straight line // Canadian Journal of Physics. 1996. V. 44. P. 1079-1086.

Фондовая литература.

93 Годовой информационный геологический отчет «Поисковые работы на золото-серебряный и золото-сульфидный типы орудунения Горной Осетии (РСО-Алания)», Владикавказ, 2008

94 Давыдов К.В. и др. Геологический отчёт «Поисковые работы на золото-серебряный и золото-сульфидный типы оруденения Горной Осетии, Фонды ОАО «Севосгеологоразведка» 2009 г.

95 Давыдов К.В., Давыдова Э.И., Лясковский С.Б. Изучение структурно-литологических особенностей и морфологии оруденения Восточно-Джимидонского типа. Отчет за 1986-1988 г.г., Северо-Осетинская геологоразведочная экспедиция, Ардонская ГРП, кн. 1, гос.регистрация № 10-86-18/12. Орджоникидзе. 1988. 201 с.

_, Тибилов С.М. Пояснительная записка к геологической карте Горной Осетии.

96

СОГРЭ, Орджоникидзе, 1988.