CC BY
46
УДК 553.574(571.54)
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ СВЕРХЧИСТЫХ КВАРЦИТОВ БУРАЛ-САРЬДАГ (ВОСТОЧНЫЙ САЯН).
1 2 А.М. Федоров , А.М. Спиридонов ,
А.Е. Будяк3, Ю.В. Сокольникова4, З.И. Куликова5
Институт геохимии СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Фаворского, 1а.
Рассмотрены минералогические, геохимические и морфологические аспекты формирования месторождения высокочистых кварцитов горы Бурал-Сарьдаг в Восточном Саяне. Предложена генетическая модель образования высокочистых кварцитов за счет углекислотного метасоматоза и отгонки элементов-загрязнителей из продуктивной кремнисто-карбонатной толщи, подвергшейся наибольшему термодинамическому влиянию обдуцированной толщи офиолитов и Дунжугурских островодужных образований в процессе тектонического развития северного обрамления Тувино-Монгольского массива. Библиогр. 9 назв. Ил. 6. Табл. 2.
Ключевые слова: метасоматические кварциты; высокочистое кремнистое сырье; обдукция; иркутная свита.
FORMING CONDITIONS OF SUPER-PURE QUARTZITE DEPOSITS OF BURAL-SARDAG (EAST SAYAN)
A.M. Fyodorov, A.M. Spiridonov, A.E. Budyak, Yu.V. Sokolnikova, Z.I. Kulikova
Institute of Geochemistry SB RAS, 1a, Favorsky St., Irkutsk, 664033.
The article considers mineralogical, geochemical and morphological aspects of forming the deposit of super-pure quartzites of Bural-Sardag in the East Sayan Mountains. The authors propose a genetic model of super-pure quartzites formation due to carbon dioxide metasomatism and distillation of elements-pollutants from the productive siliceous-carbonate sequence, subjected to the greatest thermodynamic effect of the obducted depth of ophiolites and Dunzhugur island-arch formations during the tectonic development of the northern border of Tuva-Mongolian massif. 9 sources. 6 figures 2 tables.
Key words: metasomatic quartzites; super-pure siliceous raw material; obduction; Irkut suite.
Развитие современных высокотехнологичных промышленных производств, в первую очередь полупроводниковой отрасли, несомненно, приведет к увеличению потребности в высокочистом кварцевом сырье. На территории России известны десятки месторождений особо чистого кварца (ОЧК)
различных генетических типов, многие из которых в настоящее время активно разрабатываются. Хорошо известны месторождения ОЧК в Уральском регионе, а также в северных районах Восточной Сибири и Карелии [1, 4]. Большинство месторождений и проявлений представляют собой крутопадающие
:Федоров Александр Михайлович, младший научный сотрудник, факс (3952) 42-70-50. e-mail: [email protected]
Fiodorov Alexander, Junior research worker, fax: (3952) 42-70-50, e-mail: [email protected]
2Спиридонов Александр Михайлович, доктор геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник, e-mail:sam@ igc.irk.ru
Spiridonov Alexander, Doctor of Geological and Mineralogical sciences, Senior research worker, e-mail: [email protected]
3Будяк Александр Евгеньевич, младший научный сотрудник, тел.: (3952) 42-26-45, e-mail: [email protected]
Budyak Alexander, Junior research worker, tel.: (3952) 42-26-45, e-mail [email protected]
Сокольникова Юлия Владимировна, младший научный сотрудник, тел.: (3952) 51-14-70, e-mail: [email protected]
Sokol'nikova Yulia, Junior research worker, tel.: (3952) 51-14-70, e-mail: jsokol @igc.irk.ru.
5Куликова Зоя Ивановна, научный сотрудник, тел.: (3952) 42-26-45, факс: (3952) 42-70-50.
Kulikova Zoya, Research worker, tel.: (3952) 42-26-45, fax: (3952) 42-70-50.
жилы различного генезиса, разработка которых требует проведения огромного объёма вскрышных работ, что увеличивает себестоимость полезного сырья, и делает его производство малорентабельным.
Альтернативой дальнейшему пути развития минерально-сырьевой базы ОЧК может быть выявление принципиально новых нетрадиционных источников сырья [4]. Особый интерес в этом отношении могут представлять месторождения кварцитов, обладающие, в первую очередь, весьма крупными, по сравнению с жильными типами, запасами и выдержанностью качественных характеристик на большой объем продуктивной толщи.
Одним из наиболее перспективных типов кварцевого сырья являются метасоматические кварциты Восточного Саяна, впервые описанные В.Г. Ско-пинцевым и А.М. Рогачевым в 80-х годах ХХ века. Дальнейшее их изучение проводилось Е.И. Воробьевым (Непомнящих, Воробьев, Спиридонов, 2001), В.П. Табинаевым, С.Д. Цуцар (2003) и др., предложившими оригинальные схемы формирования месторождения сверхчистых кварцитов горы Бурал-Сарьдаг.
Наибольшего внимания заслуживают модели Е.И. Воробьева [6] и Н.Г. Быдтаевой [2].
Метаморфогенно-метасоматичес-кая модель Е.И. Воробьева [6] предполагает образование сверхчистых кварцитов в апикальных частях антиклинальных складок в результате термально-флюидного (углекислотно-водного) воздействия гранитоидов Сумсунурско-го комплекса.
Согласно модели Н.Г. Быдтаевой [2] кварциты образуются в сдвиго-над-виговых зонах по дислоцированным кремнистым породам в процессе угле-кислотного метасоматоза.
Общим в этих моделях является влияние эндогенного источника угле-кислотного метасоматоза, связанного в
первом случае с гранитоидным магматизмом, а во втором - с тектоно-мета-соматическими преобразованиями известняков.
По мнению авторов [8, 9], указанные гипотезы недостаточно обоснованы и не находят полного подтверждения в геологических и геохимических наблюдениях (Табинаев и др., 2003).
Геотектоническая позиция и геологическое строение месторождения Бурал-Сарьдаг довольно детально описаны как в отчетах ряда исследователей (Табинаев, Цуцар, 2003; Непомнящих, Воробьев, Спиридонов, 2001), так и в опубликованных работах [2, 5, 6, 7]. В его строении принимают участие архей-нижнепротерозойские образования фундамента Гарганской глыбы, представленные гнейсами, гнейсо-гра-нитами, амфиболитами и мигматитами (2,3-2,4 млрд лет), степень метаморфизма которых достигает гранулитовой фации. Чехол глыбы сложен верхнери-фейскими сланцево-карбонат-кварцито-выми образованиями иркутной свиты, которые развиты в северном и северозападном обрамлении ядра глыбы и являются продуктивными на высокочистые кварциты. Интрузии сумсунурского комплекса [5] плагиогранитов верхне-рифейского возраста (790 млн лет) тоналитового (тоналит-трондьемит-да-цитового) типа распространены к юго-западу от месторождения горы Бурал-Сарьдаг (Гарганский плутон).
Породы верхнерифейских офиоли-тов и отложений Дунжугурской островной дуги, которые обрамляют Гарган-скую глыбу с юго-востока, северо-востока и северо-запада, представляют собой фрагменты деформированного и эродированного аллохтона, надвинутого на глыбу с север-северо-запада. На участке, расположенном к западу от месторождения горы Бурал-Сарьдаг, офиолиты представляют собой три главных покрова, разбитых на ряд чешуй. Полный разрез офиолитовой ассоциации на Дунжугурском участке
выделяется в стандартной последовательности. Ультрабазитовый комплекс представлен серпентинизированными гарцбургитами и дунитами с линзами хромитов. Комплекс расслоенных интрузий выполнен ортопироксенсодер-жащими породами, в основном веб-стеритами, ортопироксенитами, габбро-норитами, норитами. Дайковый комплекс сложен в основном массивными зеленоватыми диабазами. Вулканический комплекс представлен различными гиалокластитовыми брекчиями, массивными и шаровыми лавами [5].
В пределах изученного района наблюдаются тектонические нарушения, связанные со всеми вышеперечисленными структурами.
Тектоническая история Гарганско-го микроконтинета (рис. 1), являющегося частью Тувино-Монгольского мас-
сива, довольно детально описана А.Б. Кузьмичевым [5]. На раннебай-кальском этапе в процессе консолидации Тувино-Монгольского массива Дунжугурская островная дуга начала причленяться к Гарганскому континентальному блоку, в результате чего отложения чехла глыбы были деформированы, а впоследствии, в процессе обдук-ции, перекрыты породами офиолитов преддугового бассейна [5]. По мере развития обдукции офиолиты «сдирали» верхнюю часть осадочной толщи и усложняли складчатую структуру чехла глыбы. Породы аллохтона по мере продвижения вызывали термально-мета-соматические преобразования перекрытых уровней кремнисто-карбонатного комплекса иркутной свиты.
Обдукционный режим сменяется коллизией Дунжугурской островной ду-
Рис. 1. Северная часть Тувино-Монгольского массива:
1 - фундамент Гарганской глыбы (архей -ни^^юний протерозой); 2-3 - чехол Гарганской глыбы (средний-верхний рифей): 2 - поля распространения осветленных кварцитов; 3 - выходы иркутной (монгошинской) свиты; 4 - офиолитовый комплекс нерасчлененный (верхний рифей); 5 - гранитоиды сумсунурского комплекса (верхний рифей); 6 - чехол Тувино-Монгольского массива (верхний рифей); 7 - границы изученных участков и их номера (1 - Урунгенурский, 2 -Урдагарганский, 3 - Буралсарьдагский)
ги и Гарганского фрагмента континентального блока. В завершение этого этапа произошла выплавка гранитоидов сумсунурского тоналит-трондьемито-вого комплекса, который «сшил» породы фундамента и чехла Гарганской глыбы с перекрывающими их тектоническими чешуями. Дальнейшее развитие процесса коллизии (заклинивание и изменение зон субдукции, раскол литосферы и т.д.) приводит к изостатичес-кому всплыванию окраины континента с надвинутым на него островодужным аллохтоном и, как следствие, интенсивной денудации и выходу на поверхность пород фундамента Гарганской глыбы и окаймляющего его осадочного чехла.
Тела кварцитов на Бурал-Сарь-дагском участке имеют субпластовую, вытянутую в плане форму, с различным простиранием пластов и разными углами падения слоистости пород. Локализуются они в основном в привершинной части хребта в виде полого-залегающих плоских «шляп». На месторождении Бурал-Сарьдаг (рис. 2) продуктивные тела суперкварцитов и микрокварцитов имеют пластовую форму и полого (7-100) падают на запад-северо-запад. Падение пластовых тел кварцитов месторождения не совпадает с генеральной складчатостью продуктивной кремнисто-карбонатной толщи иркутной свиты. Аналогичную форму пластового тела имеет проявление «Белая Сопка» на Урда-Гарганском участке, а также небольшое проявление белых сахаровидных кварцитов, расположенное южнее, вблизи оз Урунге-Нур.
Минералого-петрографическая характеристика пород месторождения Бурал-Сарьдаг позволяет выделить ряд разновидностей кварцитов (разрез снизу вверх): 1) первичные угле-родсодержащие микрокварциты тёмно-серого до чёрного цвета, с пятнисто-полосчатой текстурой (рис 3, а); 2) осветлённые кварциты зон метасомати-ческой проработки первичных микрокварцитов; 3) «суперкварциты» - моно-
месторожения горы Бурал-Сарьдаг
(по В.П. Табинаеву и др., 2003, с дополнениями и изменениями авторов): 1-3 - иркутная свита (Я2-3?1г): 1 - песчаники, алевролиты, гравелиты субаркозово-го, полимиктового составов; горизонты, линзы красноцветных псаммитовых доломитов, песчаников и углеродисто-глинистых сланцев; 2 - кварциты и микрокварциты различного состава черные, кремневид-ные с прослоями доломитов и мраморов, тонкие (до первых мм) прожилки и линзы перекристаллизованного кварца; 3 - серые и светло-серые микрокварциты; 4-6 - ме-тасоматиты: 4 - светло-серые мелкозернистые кварциты, 5 - «суперкварциты», 6 - «песчанистые» кварциты - продукты выветривания метасоматических кварци-товых образований; 7-8 - маркирующие горизонты и линзы достоверные (а) и предполагаемые (б): 7 - доломиты окремнен-ные, глинистые до мергелей, 8 - углеродисто-глинистые сланцы; 9 - геологические границы достоверные (а) и предполагаемые (б); 10 - элементы залегания
минеральная порода белого цвета со специфической грубо-неравномернозер-нистой, часто крупнозернистой структурой (рис 3, б), являющаяся конечным продуктом метасоматоза и представляющая собой тип сверхчистого кварцевого сырья; 4) «песчанистые» кварци-
Л
Рис. 3. Типичные кварциты месторождения Бурал-Сарьдаг:
а - исходный черный микрокварцит с зонами осветления, развитыми по системе трещиноватости; б - метасоматически переработанный «суперкварцит»
ты из зоны выветривания. Четких границ между выделенными разновидностями не наблюдается.
Первичные углеродсодержащие микрокварциты лежат в основании разреза в виде пластовых и линзовид-ных тел. Это микрозернистые породы со слабовыраженной первичной полосчатостью, обусловленной неравномерным распределением частиц углеродистого вещества, реже наличием в отдельных прослойках примеси серицита, с микрогранобластовой зубчатой структурой. Зёрнышки кварца удлинённой формы с зубчатыми границами (от 0,008х0,008 до 0,15х0,04 мм) составляют 97-99% поверхности шлифа. Частицы углистого вещества (0,5-2%) заполняют интерстиции между зёрнами кварца, иногда образуют волосовидные прослойки. Чешуйки серицита и другие весьма редкие примеси (мусковит, эпидот, гематит) могут составлять до 0,01-1% (рис. 4, а). Встречаются реликты чёрных ультрамикрозернистых (с величиной зерна менее 0,004 мм) почти сливных кварцевых пород, пигментированных тонкодисперсным углистым материалом. Эти ультрамикрокварциты как одна из ранних форм литифициро-ванного кремнистого осадка отмечаются как в продуктивной пачке, так и в кремнистых доломитах за пределами месторождения, что свидетельствует об их принадлежности к одной генерации.
В осветлённых кварцитах, образующихся при метасоматической проработке чёрных углеродсодержащих микрокварцитов, наблюдается рост крупности зёрен кварца, а также происходит очистка кварцитов от примесей, в первую очередь углеродистого вещества, что вызывает изменение цвета породы вплоть до белого. Среди осветлённых кварцитов можно выделить несколько разновидностей: тёмно-серые микрозернистые массивные кварциты; серые - тёмно-серые с полосчатой текстурой; светло-серые с тонкозернистой структурой (крупность зёрен возрастает до 0,5х0,2 мм); тонкозернистые с пятнисто-полосчатой окраской от светлосерого до белого цвета; белые сахаро-видные тонкозернистые кварциты с массивной текстурой и гранобластовой мозаичной структурой; белые кварциты с голубоватым оттенком, по структуре сходные с суперкварцитами, но содержащие небольшое количество углеродистого вещества.
Форма более крупных (до 1,6х1,2 мм) и средних (до 0,5х0,3 мм) зёрен неправильная, слабо удлинённая, реже почти изометричная, границы зубчатые. Мелкие зёрна (до 0,2 мм) - неправильной изометричной формы с более ровными границами (рис. 4, б).
«Суперкварциты», занимающие верхнее положение в разрезе, характеризуются практически мономинераль-
б
Рис. 4. Микроструктура кварцитов месторождения Бурал-Сарьдаг:
а - фото шлифа КП-1-5. Углеродсодержащий микрокварцит тёмно-серого цвета с признаками слоистости. 1 - кварц, 2 - серицит в ассоциации с чёрным углеродистым веществом с примесью пирита и лимонита. Поле зрения по горизонтали 3,75 мм. Николи +.
б - фото шлифа БС-12. Белый сахаровидный тонкозернистый кварцит с массивной текстурой. Поле зрения по горизонтали 3,75 мм. Николи +.
в - фото шлифа БК 1-3. Суперкварцит с 30-35% более крупных зёрен (на фото - 1) и небольшими скоплениями мелких зёрнышек в промежутках между крупными и средними зернами (на фото - 2). Поле зрения по горизонтали 3,75 мм. Николи +.
г - фото шлифа БС-29. «Песчанистый» кварцит, тонкозернистый, пятнисто окрашенный в светло-серый и коричневатый цвета. 1 - зёрна кварца, 2 - зёрнышки гидроксидов железа, 3 -агрегат глинистого материала, гидроксидов железа, углистых частиц. Поле зрения по горизонтали 3,75 мм
ным кварцевым составом и грубоне-равномернозернистой, аллотриоморф-нозернистой структурой. Более крупные зёрна с размерами по длинной оси от 1,6х0,5 до 4х2 мм, редко до 9,4 мм составляют в них от 5 до 50% общей массы. Характеризуются неправильной удлинённой формой, субпараллельно ориентированной по длинной оси, извилистыми, зубчатыми границами, волнистым, облачно-мозаичным угасанием, прозрачностью в макрообразцах.
Они выделяются на фоне более мелкозернистого кварцевого агрегата (рис. 4,в).
Зёрна средних размеров от 0,5х0,3 до 1,4х0,6 мм также удлинённой, но в меньшей степени, формы с неровными зубчатыми очертаниями, часто с волнистым угасанием по длинной оси ориентированы сходно с крупными зёрнами. Подобные оптические свойства свидетельствуют о формировании «суперкварцитов» в условиях длительного ди-
намического стресса. Вокруг крупных и средних зёрен, плотно прилегая к ним, располагаются мелкие зёрнышки величиной от 0,06 до 0,6 мм неправильной изометричной, реже слегка удлинённой формы с относительно ровными границами, иногда образующие микротонкозернистый агрегат с гранобласто-вой мозаичной структурой.
«Песчанистые» кварциты представляют собой наиболее позднюю разновидность кварцевых образований, формирующуюся по более ранним, включая и суперкварциты, в результате процессов поверхностного выветривания. Для них характерна равномерная зернистость кварцевого субстрата, зёрна кварца с размерами около 0,2-0,3 мм неправильной изометричной формы с чёткими границами, структура породы гранобластовая, гранокластическая с явными признаками процесса дезинтеграции и разрушения породы, высокая пористость и примесь глинистого материала, гидроксидов железа и других компонентов, заполняющих про-ме-жутки между зёрнами кварца, что придаёт породе рыжеватый оттенок (рис. 4, г).
Геохимическая характеристика
месторождения Бурал-Сарьдаг отличается снижением суммы элементов-примесей в процессе метасоматических преобразований кварцитов от наименее измененных пород (черные микрокварциты) к «суперкварцитам». Как видно из табл. 1, в первую очередь это относится к основным загрязнителям, таким элементам, как Л], Fe, Ca, Mg, Ть Тем не менее, следует отметить, что общее количество элементов-примесей в исходных микрокварцитах аномально низкое относительно кварцито-песча-ников и метаморфических кварцитов других образований (рис. 5). Так, на месторождении кварцитов Черемшанка (Западное Забайкалье) содержание этих примесей измеряется в процентах [3].
Эти выводы подтверждаются петрографическими наблюдениями, а именно незначительной минерализацией наименее измененных кварцитов в пределах продуктивной пачки (см. рис 4, а). Черная окраска исходных микрокварцитов обусловлена примесью углеродистого вещества. Характерно, что профилирующими примесями в них являются Fe, Mg, Т^ в меньшей степени
Таблица 1
Геохимическая характеристика основных типов кварцитов месторождения горы Бурал-Сарьдаг
Типы кварцитов Содержание элементов (ppm)
Al Fe Ca Ti Mg Mn K Na B Cu P Сумма
Ожелезненные кварциты 200 5944 15 62 11 1 20 12 2,9 1,6 42 6311,5
Углеродсодержащие микрокварциты 152 260 10 57 87 0,3 20 8,5 3,5 2 5,2 605,5
Осветленные светлосерые кварциты 145 97 16 35 104 0,5 19,5 11 3,3 1,4 3,1 435,8
Белые сахаровидные кварциты 131 117 27 3,6 12,7 0,6 20 12 2,4 1,3 3,6 331,2
«Песчанистые» кварциты 84 117 18 2,2 7 0,3 20 11 3,1 1,9 3,5 268
Углеродсодержащие микрокварциты 44 137 15 0,4 4,2 0,9 20 9,5 2,4 0,4 5,4 239,2
Осветленные полосчатые кварциты 103 44 10 3 15 0,5 20 10 6,1 1,2 2,5 215,3
«Суперкварциты» 5,4 2,6 5,3 1,2 3,1 0,7 19,5 11 1,8 0,1 1,3 52
Примечание. Атомный геохимии СО РАН, аналитик - д.
эмиссионный спектральный анализ (АЭСА) т.н. И.Е. Васильева
выполнен в Институте
& и V, что, как считал Е.И. Воробьев (2003), может являться косвенным признаком участия в формировании первичных кремнистых осадков вещества основного и ультраосновного магматизма. Подавляющая масса примесных компонентов сконцентрирована в акцессорных минеральных формах (мусковит, эпидот, гематит).
В серых микрокварцитах общее количество примесных компонентов в сравнении со слабоизмененными черными микрокварцитами снижается незначительно. Четкой корреляции между интенсивностью осветления и количеством минеральных примесей также не обнаруживается (рис. 5). Это подтверждает, что окраска зависит в первую очередь от количества углеродистого вещества, которое выносится из кварцитов более интенсивно, чем другие минеральные примеси. Таким образом, при термальном воздействии на первичные микрокварциты из системы в первую очередь удаляется углистое вещество, что соответственно сопровождается их осветлением. При дальнейшем увеличении температуры и давления происходит вынос из пород более высокотемпературных соединений Л!, Fe, Mg, Т и др.
Рис. 5. Распределение основных элементов-загрязнителей в главных разновидностях микрокварцитов продуктивной пачки месторождения Бурал-Сарьдаг, нормированных (ррт) по серым кварцитам Черемшанского месторождения (Ч.м) [по 4]
Суперкварциты горы Бурал-Сарь-даг представляют собой наиболее чистую разновидность кварцитов. Они хорошо поддаются обогащению, при кото-
ром содержания основных элементов-примесей в результате одной лишь кислотной обработки снижается в несколько раз (суммарное содержание элементов-примесей в концентрате составляет 8-10 ррт), что доказывает низкое содержание структурных примесей за исключением флюидной составляющей.
Предыдущими исследованиями (Непомнящих, Воробьев, Спиридонов, 2001) было установлено, что флюидная фаза кварцитов месторождения горы Бурал-Сарьдаг является углекислотно-водной и сохраняется на относительно высоком уровне. При этом наблюдается различие составов флюидных фаз в осветленных микрокварцитах и суперкварците. Для первых характерно наличие восстановленных компонентов при полном их отсутствии во вторых. Это указывает на то, что окислительно-восстановительные условия процесса образования осветленных микрокварцитов и суперкварцитов отличались.
По данным авторов суперкварциты представляют собой разновидность «осветленных» микрокварцитов, сформировавшихся в зоне максимальной термальной проработки в условиях пониженной углекислотности флюидной фазы. Это четко видно по увеличению Н/С по мере перехода от темных микрокварцитов к суперкварцитам (табл. 2).
Таким образом, приведенный материал показывает, что модели предыдущих исследователей [2, 6] не в полной мере объясняют геологические, геохимические и особенно морфологические характеристики месторождения.
Так, метаморфогенно-метасомати-ческая модель формирования «суперкварцитов» в апикальных частях антиклинальных складок, предложенная Е.И. Воробьевым, предполагает формирование штокообразных, субвертикальных продуктивных тел и не согласуется с пластовой их формой как на месторождении горы Бурал-Сарьдаг, так и на других участках изучаемого района.
Модель Н.Г. Быдтаевой [2], в которой метасоматические кварциты образовались в результате тектоно-метасомати-ческих преобразований кремнисто-карбонатной толщи в условиях сдвигового геодинамического режима, также не полностью объясняет механизм возникновения пластовых продуктивных тел. Предложенная модель хорошо согласуется с морфологией наклонного или складчатого залегания продуктивных пачек, что не подтвердилось оценочными и разведочными работами на месторождении Бурал-Сарьдаг и других проявлениях изученной группы.
По нашему мнению, осветленные кварциты и «суперкварциты» могли быть сформированы в ходе термально-метасо-матических преобразований первичных кремнисто-карбонатных пород иркутной свиты под воздействием теплового поля, продвигающегося по ним в результате обдукции офиолитового покрова. Высокий градиент Р-Т условий приводит к мобилизации собственной флюидной составляющей исходных кремнистых пород и к ее миграции по разломным и ослабленным зонам в область пониженных температур и давлений. Этот факт подтверждается отсутствием прослоев карбо-
натов в пределах изучаемой площади месторождения Бурал-Сарьдаг. Необходимо подчеркнуть, что отсутствие эндогенного источника флюида является главным отличием приведенной схемы формирования месторождения горы Бурал-Сарьдаг от моделей предыдущих исследователей. В результате этого, в верхней части разреза (рис. 6), подвергшейся максимальному термодинамическому воздействию, происходила очистка кварцевого субстрата и его собирательная перекристаллизация с увеличением размеров и приобретением специфической субпараллельной ориентировки зёрен кварца. Участки кремнистой толщи, находящиеся на удалении от тектонического контакта, подверглись меньшему термическому воздействию, вследствие чего испытали перекристаллизацию в меньшей степени. Снижение степени преобразования кварцитов при удалении от плоскости надвига подтверждает отделение флюидов из самих пород и отсутствие притока эндогенных флюидов, как и отсутствие привноса чужеродного вещества. Осветление кварцитов в этой области произошло за счет выноса полностью или частично лишь пигментирующего углистого вещества. Образовавшиеся в результате длительных
Таблица 2
Количество и состав летучих компонентов в кварцитах месторожения Бурал-Сарьдаг
Номер пробы Фракция материала, мм Характеристика материала Кол-во газа, мл/г породы Н2+СО+СН4 Н/С
Н2О СО2 СО СН4 Н2
Н2О+ СО2
БС 95 0,1-0,25 Темно-серые до черного кварциты 0,23 0,04 0,02 Но. Но. 0,074 1,312
БС 96 0,1-0,25 0,25 0,05 0,14 Но. 0,09 0,767 1,599
БС 97 0,1-0,25 0,28 0,05 0,4 Но. 0,19 1,788 1,195
БС 91 0,1-0,25 Светло-серые до серого кварциты 0,18 0,04 0,02 Но. Но. 0,091 1,027
БС 92 0,1-0,25 0,22 0,05 0,09 Но. Но. 0,333 0,468
БС 93 0,1-0,25 0,1 0,02 0,01 Но. Но. 0,083 1,141
БС 6 0,1-0,25 Светло-серые кварциты 0,11 0,05 0,05 Но. Но. 0,313 0,349
БС 7 0,1-0,25 0,2 0,02 0,02 Но. Но. 0,091 1,584
БС 11 0,25-0,5 Суперкварцит 0,184 0,02 Но. Но. Но. Но. 3,748
БС 16 0,1-0,25 0,48 0,052 Но. Но. Но. Но. 3,761
БС 16 0,25-0,5 0,317 0,035 Но. Но. Но. Но. 3,690
БС 17 0,25-0,5 0,28 0,036 Но. Но. Но. Но. 3,169
Примечания: Анализ выполнен в лаборатории хроматографии Института земной коры СО РАН. Аналитик Л.В. Баранова. Н.о. - не определен.
Рис 6. Схема обдукции офиолитов на чехол Гарганской глыбы:
1 - фундамент Гарганской глыбы (ЛЯ-РЯ); 2 - офиолитовый комплекс нерасчлененный (Я3); 3 - чехол Гарганской глыбы (иркутная свита, Я2-3); 4 - направление воздействия теплового поля офиолитов; 5 - направление движения офиолитового комплекса по поверхности Гарганского микроконтинента; 6 - тектонические нарушения: а - достоверные, б - предполагаемые; 7 -эрозионный срез
геологических процессов осветлённые кварциты и сверхчистые «суперкварциты» являются главными промышленными объектами месторождения.
В заключение необходимо отметить, что настоящая работа является одним из этапов в изучении нового нетрадиционного типа высокочистого кварцевого сырья в Восточной Сибири. Данные, полученные коллективом авторов, позволили уточнить ряд минералогических, геохимических и морфологических аспектов формирования месторождения высокочистых кварцитов Бурал-Сарьдаг. Установлены факты мобилизации собственной флюидной составляющей из продуктивной толщи и ее миграции по ослабленным зонам в область пониженных температур и давлений. Важно отметить отсутствие следов влияния эндогенного фактора на заключительных этапах формирования месторождения.
Определение генезиса месторождения как термально-метасоматического и связь его с геодинамической позицией региона позволяют с определенной долей
уверенности предполагать обнаружение в пределах зоны воздействия обдуциро-ванных пород офиолитового комплекса на кремнисто-карбонатные отложения
иркутной свиты месторождений подобного типа. Подтверждением этому могут быть выявленные последними исследованиями такие проявления высокочистого кварцевого сырья, как Урда-Гарган, Урунге-Нур, Белая Сопка и др.
Библиографический список
1. Бурьян Ю.И., Борисов Л.А., Кра-сильников П.А. Кварцевое сырье - важнейший вид минеральных ресурсов для высокотехнологичных отраслей промышленности // Разведка и охрана недр. - 2007. - № 10. - С. 9-12.
2. Быдтаева Н.Г., Киселева Р.А., Яшин В.Н. Геологические особенности формирования нового типа гранулированного кварца Гарганского кварце-носного района (Восточный Саян) // Кварц. Кремнезем: материалы Между-нар. семинара. - Сыктывкар: Геопринт, 2004. - С.185-187.
3. Геология и генезис Черемшан-ского месторождения кремнеземистого сырья (Западное Забайкалье, Россия) / Д.И. Царев [и др] // Геология рудных месторождений. - 2007. - Т. 49, № 4. -С. 334-345.
4. Данилевская Л.А., Скамницкая Л.С., Щипцов В.В. Кварцевое сырье Карелии. - Петрозаводск: Карельский науч. центр РАН, 2004. - 226 с.
5. Кузьмичев А.Б. Тектоническая история Тувино-Монгольского массива: раннебайкальский, позднебайкальский и раннекаледонский этапы. - М.: ПРОБЕЛ-2000, 2004. - 192 с.
6. Сверхчистые кварциты Восточного Саяна (Республика Бурятия, Россия) / Е.И. Воробьев [и др] // Докл. РАН. - 2003. - Т. 390, № 2. - С. 219-223.
7. Семейкин И.Н. Среднерифейская кора выветривания гранито-гнейсов
Гарганской глыбы и продукты ее переотложения (Восточный Саян) // Изв. Сиб. отд-ния секции наук о Земле РАЕН. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2009. - № 2 (35). - С. 126-136.
8. Федоров А.М., Спиридонов А.М., Куликова З.И. Сверхчистые кварциты Восточно-Саянской кварцитоносной провинции // Прогноз, поиски, оценка рудных и нерудных месторождений -достижения и перспективы - М.: ЦНИГРИ, 2008. - С. 186.
9. Федоров А.М., Будяк А.Е. Особенности строения месторождения высокочистых кварцитов г. Бурал-Сарьдаг // Современные проблемы геохимии: материалы конф. молодых ученых. -Иркутск: Изд-во УРАН Институт географии им. В.Б.Сочавы СО РАН, 2009. - С. 148-151.
Рецензент доктор геолого-минералогических наук, ведущий научный отрудник Института геохимии СО РАН В.А. Макрыгина
