03
ТУБИНСКО-ГАЙСКИЙ ПОЯС: ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗМЕЩЕНИЯ КОЛЧЕДАННОГО ОРУДЕНЕНИЯ В СВЕТЕ НОВЫХ ПЕТРОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИХ ДАННЫХ ПО СОСТАВУ РУДОВМЕЩАЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ
© 2018 г. А. М. Косарев, И. Б. Серавкин
http://doi.org/10.31084/2619-0087/2018-2-3
Реферат.
В статье, по последним данным авторов, охарактеризованы петро-геохимические особенности колчеданоносных палеовулканических комплексов Тубинско-Гайского пояса Магнитогорской мегазоны Южного Урала, в пределах которого в позднеэмсско-раннеэйфельское время формировались следующие комплексы, вмещающие ряд колчеданных месторождений: 1) бурибайский базальт-риолитовый (D1e2) (Бурибайское, Юбилейное месторождения), 2) гайский базальт-андезибазальт-андезит-риолитовый (D1e2) (Гайское месторождение), 3) макан-октябрьский базальт-андезибазальт-андезит-риолитовый (D1e2) (Маканское, Октябрьское месторождения), 4) баймакский базальт-андезибазальт-андезит-риодацитовый (D1e2) (серия колчеданно-полиметаллических месторождений) и 5) подольский гибридный базальт-андезибазальт-андезит-риодацитовый (D2ef1) (Подольское и другие более мелкие месторождения).
Состав рудовмещающих комплексов закономерно меняется в широтном направлении (с запада на восток), подчиняясь восточному погружению субдукционного слэба, от толеитовой островодужной и бонинитовой к известково-щелочной и субщелочной (шошонитовой) петрогенетическим сериям.
Изменение состава вулканогенных комплексов коррелируется с особенностями оруденения (от медноколчеданного к колчеданно-полиметаллическому).
Широтная субдукционная зональность сочетается с зональностью по простиранию пояса: с юга на север гайский комплекс, вмещающий одно суперкрупное месторождение, сменяется бурибайским, макан-октябрьским и подольским комплексами, содержащими крупные Юбилейное, Подольское и ряд средних колчеданных месторождений, и далее — баймакским комплексом с многочисленными мелкими золото-колчеданно-полиметаллическими и барит-полиметаллическими объектами. Уменьшение суммарных запасов руд и металлов (Cu+Zn) и размеров отдельных месторождений коррелируется с изменением размеров рудовмещающих построек — от суперкрупной (диаметром 50 км) Гайской кольцевой структуры к крупным Маканской кальдере и Подольской кольцевой структуре (соответственно, диаметрами около 3 км и 17 км) и к многочисленным мелким (0.5–1.0 км) постройкам Баймакского рудного района.
Уточненные и установленные петролого-геохимические особенности рудовмещающих комплексов в совокупности с ранее полученными данными о геологическом строении Тубинско-Гайского пояса позволили сформулировать критерии колчеданоносности. Продуктивность колчеданного рудообразования возрастает с увеличением в рудоносных комплексах объемов толеитовых островодужных базальтов и, соответственно, с увеличением в них отношения Na2O/K2O и уменьшением содержаний TiO2, Zr, РЗЭ и отношения La/Yb.
Ключевые слова: Тубинско-Гайский пояс, колчеданоносные комплексы, петролого-геохимические
особенности, субдукционная зональность, критерии рудоносности
Name TUBINSK-GAI BELT: REGULARITIES IN THE FORMATION AND LOCATION OF MASSIVE SULFIDE MINERALIZATION IN THE LIGHT OF NEW PETROLOGICAL-GEOCHEMICAL DATA ON THE COMPOSITION OF ORE-BEARING COMPLEXES
A. M. Kosarev, I. B. Seravkin
Abstract.
According to the latest data of the authors, petro-geochemical features of the pyrite-bearing paleovolcanic complexes of the Tubinsk-Gai belt of the Magnitogorsk megazone of the Southern Urals are characterized. The following complexes were formed in the Late Emsian-Early Eifelian period, containing a number of pyrite deposits: 1) Buribay basalt-rhyolite (D1e2) (Buribayskoe, Yubileinoe deposits), 2) Gaisky basalt-andesibasalt-andesite-rhyolite (D1e2) (Gaiskoye deposit), 3) Makan-October basalt-andesibasaltandesite (D1e2) (Makanskoye, Oktyabrskoye deposits), 4) Byamak basalt-andesibasalt-andesite-rhyodacite (D1e2) (series of pyrite-polymetallic deposits) and 5) Podolsky hybrid basalt-andesibasalt-andesite-rhyodacite (D2ef1) (Podolsk and other smaller deposits).
The composition of the ore-bearing complexes varies regularly in the latitudinal direction (from west to east), in accordance with the eastern submersion of the subduction slab, from the island-arc tholeiitic and boninitic to the calc-alkaline and subalkaline (shoshonitic). The change in the composition of volcanic complexes is correlated with the features of mineralization (from copper-pyrite to pyrite-polymetallic).
The latitudinal subduction zonation is combined with the zonation along the belt extension: from the south to the north the Gai complex containing one super-large deposit is changed by the Buribay, Makan-October and Podol complexes, containing large Yubileynoe, Podolsk and a number of mediumsized massive sulfide deposits; further on — by the Baymak complex with numerous small gold-massive sulfide-polymetallic and barite-polymetallic objects. The reduction of the total reserves of ores and metals (Cu+Zn) and the size of individual deposits correlates with the change in the size of ore-bearing structures — from the super-large (50 km in diameter) Gai ring structure to the large Makan caldera and Podol ring structure (respectively, diameters of about 3 km and 17 km) and to numerous small (0.5–1.0 km) buildings of the Baimak ore district.
Refined and established petrological and geochemical features of ore-measuring complexes in combination with previously obtained data on the geological structure of the Tubinsk-Gai belt made it possible to formulate criteria for massive sulfide fertility. The productivity of massive sulfide ore formation increases in the ore-bearing complexes with the increase of volumes of tholeiitic island-arc basalts in the ore-bearing complexes and, correspondingly, with the increase of the Na2O/K2O ratio and the decrease in the TiO2, Zr, REE and La/Yb ratio.
Keywords: Tubinsk-Gai belt, massive-sulphide-bearing complexes, petro-geochemical features, subduction zonation, criteria for ore fertility