Главная
Основное оруденение и единственное крупное разрабатывающееся месторождение Эрдэнэтуин-Обо находится в Орхон-Селенгинском районе (рис. 1). В последнее время молибден-медное оруденение порфирового типа установлено в Центральной Монголии в связи с раннемезозойскими вулканоплутоническими структурами Их-Хайрханского прогиба. С появлением этих данных, а также новой информации о магматизме и порфировом оруденении Эрдэнэтского района стали очевидными мезозойский возраст порфирового оруденения, его тесная временная и геологическая связи с раннемезозойским (триас-нижнеюрским) трахибазальт-трахиандезитовым вулканизмом, приуроченность к зоне магматизма повышенной щелочности, обрамляющей Хэнтэйское поднятие (см. рис. 1).
Магматизм. Для рудных полей рассматриваемой области характерно сочетание трех близких по возрасту к рудному процессу типов магматических ассоциаций: предшествующих гранитоидных, вулканических трахибазальт-трахиандезитовых и собственно порфировых (см. таблицу). Предшествующие гранитоидные ассоциации представлены крупными преимущественно гипабиссальными интрузиями гранодиорит-гранитного состава, которые обычно являются вмещающими для рудных штокверков и зон. В Центрально-Монгольском районе это позднепалеозойская (карбон-пермская) гранодиорит-гранитная ассоциация нормальной щелочности. В Эрдэнэтском — раннемезозойская (триасовая) габбро-сиенит-гранитная орхон-селенгинская ассоциация. Триасовый возраст последней устанавливается по прорыванию интрузиями всего разреза пермской вулканогенно-осадочной хануйгольской серии, включая верхнепермскую свиту основных эффузивов, и налеганию на них терригенно-вулканогенных отложений триаса — юры. Он хорошо согласуется с имеющимися данными калий-аргоновых датировок (245—210 млн. лет). Предполагается, что становление крупных массивов предшествующих гранитоидов завершает консолидацию отдельных блоков континентальной коры и создает благоприятную структурную обстановку для рудных штокверков. «Всплывая» в среде более плотных пород, такие массивы выводят на поверхность эрозии и заключенное в них позднее порфировое оруденение.
Вулканиты раннемезозойских ассоциаций перекрывают предшествующие гранитоидные интрузии и прорываются порфировыми интрузиями. Если в Центрально-Монгольском районе такая последовательность определяется достаточно однозначно, то в Эрдэнэтском это не столь очевидно. В частности, согласно распространенному мнению, порфировые интрузии завершают формирование предшествующего селенгинского комплекса и включаются в качестве поздних членов в его третью фазу. Между тем следующие факты указывают на отсутствие генетических связей порфировых интрузий и селенгинских гранитоидов, свидетельствуя о близком и несколько более молодом возрасте оруденения с раннемезозойскими эффузивами: 1) прорывание порфировыми интрузиями наиболее кремнекислых интрузий третьей фазы селенгинского комплекса; 2) нарушение в связи с этим гомодромности тренда последнего; 3) различия фациальных условий формирования приповерхностных (до эксплозивных) порфиров рудных полей и гипабиссальных часто с явлениями приконтактовой гранитизации селенгинских гранитоидов; 4) значительный (до 40 млн. лет и более) разрыв калий-аргоновых возрастов порфиров и околорудных метасоматитов с селенгинскими гранитоидами; 5) присутствие аналогов порфировых интрузий в полях раннемезозойских эффузивов; 6) проявление пропилитизации, кварц-серицитового замещения и окварцевания в мезозойских эффузивах и ассоциирующихся с ними субвулканических телах.
Раннемезозойские вулканические ассоциации принадлежат к типу высокоглиноземистых калинатровых субщелочного ряда (рис. 2). Наиболее обычны для них породы трахибазальт-трахиандезитобазальт-трахиан-дезитового ряда с отклонениями в область трахитовых, собственно андезитовых и латитовых составов. Преобладают вулканиты среднего, андезитоидного состава. Вулканиты обогащены большинством несовместимых редких элементов (Rb, Sr, Ba, РЗЭ, Nb, Zr, Ta), а также Cr и Ni. В этом отношении они сходны с субщелочными калинатровыми и шошонит-латитовыми ассоциациями тыловых зон вулканических дуг, развивающихся на континентальной коре, и активных континентальных окраин. Различия заключаются в меньшем отношении калия к натрию, меньшем содержании рубидия и большем циркония и стронция в калинатровых андезитоидах внутриконтинентальной зоны. Из вулканитов классических районов порфирового оруденения ближе других по химическому составу к рассматриваемым андезиты эпимиогео-синклинальных районов.
Состав мезозойских вулканических разрезов чрезвычайно неустойчив как по латерали, так и по вертикали (см. рис. 2). Наряду с гомодромными трендами дифференциации типично проявление антидромной направленности развития вулканизма во времени. Необходимо также отметить большой объем вулканокластического материала, его слабую стратификацию, распространенность аппаратов центрального типа, включая стратовулканы. В вулканических фациях, как правило, отсутствуют кислые дифференциаты, слагающие обычно субвулканические и приповерхностные тела. Геохимические и геологические особенности вулканитов свидетельствуют о сложных динамических условиях генерации магм со сменой растяжений и сжатия.
Порфировая ассоциация включает разнообразную по составу группу мелких интрузий, объединяемых близостью возрастного и геологического положения и широким распространением порфировых структур. Среди них могут быть выделены образования приповерхностной (полнокристаллической), субвулканической и, по-видимому, эксплозивной фаций. Состав таких интрузий меняется от базальтоидного до лейкогранитного, отличаясь в целом заметно повышенными щелочностью, глиноземистостью и преобладанием натрия над калием в большинстве пород (рис. 3). Точки составов собственно порфировых интрузий образуют протяженное поле, вытянутое вдоль границы пород субщелочного и нормального рядов щелочности. Типичные рудоносные порфиры занимают его среднюю часть от кварцевых диоритовых порфиритов до гранит-порфиров субщелочного и нормального рядов. В более основной части поле составов порфировых пород в значительной степени перекрывает поле составов раннемезозойских эффузивов. В этой области собственно порфировые интрузии трудно отличать от субвулканических фаций вулканитов. Наиболее надежно выделяются порфировые породы, структура основной массы которых подобна структуре порфиров более кислого состава, и дифференцированные тела неоднородного такситового сложения с обособлениями и шлирами более кислого гранитоидного материала в основной матрице. Вариационные линии составов таких тел соединяют диоритовую часть поля с гранодиорит-порфировой, давая представление о трендах дифференциации в главной части порфировой серии.
Тесная пространственная и временная ассоциация, преемственность вещественного состава вулканитов, субвулканических тел и порфировых интрузий, особенности состава, текстуры и структуры дифференцированных диоритовых тел свидетельствуют о прямых, вероятнее всего, генетических связях порфировых интрузий с позднемезозойским вулканизмом. С поздними преимущественно неизлившимися продуктами последнего порфировые интрузии, очевидно, образуют единые гомодромные серии. Опираясь на данные состава дифференцированных тел диоритовых порфиритов и вулканических пород, можно наметить вероятную область составов материнской магмы таких серий (см. рис. 3).
Элементы структурного контроля оруденения. Как и в других регионах, важнейшая роль в структурном контроле порфирового оруденения принадлежит разрывным нарушениям различных рангов и структурам центрального типа. Среди первых отметим зоны поперечных нарушений северо-западного направления типа «порогов», к которым тяготеют большинство известных рудопроявлений (см. рис. 1), их пересечения с крупными продольными разломами, а также нарушения, ограничивающие вулканические впадины и выступы их основания.
Обычными структурами центрального типа являются штокообразные порфировые интрузии с сопутствующими им штокверками. Весьма вероятно, что они тесно связаны с эродированными палеовулканическими аппаратами типа стратовулканов, изученными пока крайне слабо. Примером этого типа может служить Баянульская структура (рис. 4), вскрытая эрозией на глубину не более 1,5—2 км. Концентрическое строение структуры отчетливо выражено в геоморфологии участка и размещении метасоматитов, развивающихся по трахиандезитам и вулканокластическим породам этого же состава. По данным аэромагнитной и наземной магнитной съемок, в центральной части участка на глубине 0,2—0,4 км находится достаточно крупная (более 4 км по длинной оси) интрузия вытянутая вдоль центрального разлома в северо-западном направлении. Интрузия образует два крупных выступа, больший из которых находится в центре структуры, второй — к северо-западу от нее. Кровля обоих выступов осложнена многочисленными апофизами, к наиболее значительным из которых приурочены выходы порфиров, сопровождающиеся зонами кварц-турмалиновых метасоматитов брекчиевого сложения.
Другим важным элементом структуры участка является контакт вулканогенной толщи с подстилающими гранитами и осадочно-метаморфическими породами, вдоль которого развиты наиболее высокотемпературные околорудные метасоматиты и большая часть известных к настоящему времени проявлений молибден-медной минерализации. Судя по размещению порфировых интрузий, обилию кварц-турмалиновых апобрекчиевых метасоматитов, нередко образующих кольцеобразные оторочки вокруг мелких порфировых тел, относительно крупные интрузии порфировой магмы вблизи подошвы толщи как бы «взрывались» и частично «разбрызгивались», давая начало большому числу апофиз и мелких тел. Подобные явления, естественно, в меньших масштабах отмечаются и на рудопроявлениях, залегающих среди гранитоидов (Эрдэнэтуин-Обо, Шанд).
Некоторые особенности геохимических полей рудных участков. Формирование геохимических полей концентрирования, включая рудные скопления, на молибден-медно-порфировых проявлениях определяется мощными многостадийными процессами метасоматического преобразования пород и сопряженного гидротермального отложения. На большинстве объектов МНР эти процессы изучены очень слабо. В Эрдэнэтском рудном узле отмечены метасоматиты кварц-полевошпатовой («калишпатизированные» породы), кварц-серицитовой, аргиллизитовой и пропилитовой формаций. На отдельных рудопроявлениях развиты кварц-турмалиновые метасоматиты. Главный объем рудоотложения связывается с серицит-кварцевым замещением и серицитовой фацией сопряженного осаждения.
Для Центрально-Монгольского района характерны практическое отсутствие калишпатизации и исключительно широкая распространенность турмалиновых фаций метасоматитов. На Баянульском участке (см. рис. 4) площадь метасоматических пород составляет около 40 км2. Ансамбль околорудных метасоматитов объединяет формации кварц-серицит-турмалиновых метасоматитов с турмалиновой фацией сопряженного осаждения; пропилитов эпидот-хлоритовой и эпидот-актинолитовой фаций; кварц-полевошпатовую (биотит-кварц-альбитовых метасоматитов) и аргиллизитов глинистой и гидрослюдистой фаций. Основные тенденции изменения щелочно-металльности в ходе метасоматических преобразований пород показаны на рис. 5. Обращают на себя внимание разнонаправленные тренды биотит-кварц-альбитовых метасоматитов и пространственно сопряженных с ними пропилитов эпидот-актинолитовой фации. В сечении рудно-магматической системы, соответствующем ряду кварц-серицитовые метасоматиты — аргиллизиты — эпидот-хлоритовые пропилиты, преобладают обычные для кислотного выщелачивания тенденции изменения состава.
С областью метасоматических преобразований совпадает комплексное геохимическое поле концентрирования. В нем установлено пятикратное и более повышение концентраций В, Sn, Mo, Cu, Bi, Zn, Pb, Ag, Sb, As относительно фона. Наиболее контрастны аномалии Bi, (К до 2000), Ag (Кк до 400), As и Pb (Кк до 120). Намеченный по первым данным ряд зональности элементов-индикаторов (Sn, Mo, Cu) — (Ag, Zn, Pb) — (Bi, As, Sb) в целом близок к обычному для медно-порфировых месторождений. Нестандартен в нем необычно широкий ореол висмута. Последний вместе с бором и мышьяком образует региональные аномалии площадью до 100 км2 и более, охватывающие практически всю площадь рудного поля.
Выводы. Известное молибден-медно-порфировое оруденение Северной и Центральной Монголии занимает вполне определенную позицию в структуре зонального ареала магматизма мезозойской Монголо-Охотской внутриконтинентальной зоны. Геологически и, по-видимому, генетически оно связано тесно с раннемезозойскими трахибазальт-трахиан-дезитовыми ассоциациями зоны магматизма повышенной щелочности, обрамляющей Дауро-Хэнтэйское поднятие. Имеющийся эмпирический материал дает основания связывать формирование порфировых интрузий и оруденения с процессами внутрикоровой дифференциации диоритовой магмы, возникающей на заключительных стадиях становления вулканических ассоциаций. Представляется, что генерация такой магмы происходит при плавлении подкорового субстрата под воздействием потоков ювенильных флюидов.
Многоплановые взаимосвязи вулканического и порфирового магматизма свидетельствуют о целесообразности выделения и анализа объединяющих эти явления крупных рудно-магматических систем, подобных выделенным для латитов Забайкалья.