Ce-Pd-Ag и Th-REE минерализация вмещающих пород экзоконтактовой зоны массива Ташлы-Тау худолазовского комплекса (Южный Урал): условия образования и источники вещества

Abstract

Актуальность. Экзоконтактовые породы рудоносных массивов худолазовского дифференцированного комплекса практически не изучены на предмет геохимических характеристик и рудной минерализации. Цель: минералого-геохимическая характеристика пород экзоконтактовой зоны массива Ташлы-Тау и оценка состава и PTпараметров минералообразующего флюида. Методы: полевые геологические работы, оптическая и электронная микроскопия, рентгеноспектральный (EDS и WDS) анализ состава минералов, XRF и ICP MS анализ химического состава пород. Результаты. Впервые в экзоконтактовых породах массивов худолазовского комплекса обнаружена Co-Pd-Ag и Th-REE минерализация, представленная самостоятельными минеральными фазами Fe-Ni-кобальтина, Fe-Co-герсдорфита, майчнерита, гессита, монацита. Выделены зоны дальнего и ближнего экзоконтакта рудоносного массива Ташлы-Тау, различающиеся по степени метаморфизма и метасоматоза вмещающих его песчаников. В зоне ближнего экзоконтакта развиты кварцкальцитовые жилы, несущие Co-Pd-Ag минерализацию. В сульфоарсенидах обнаружена примесь Pd (до 0,44 %), прямо коррелирующая с содержанием Ni. Кварцевые и кварц-хлорит-полевошпатовые жилы зон ближнего и дальнего экзоконтакта несут рассеянную Th-REE минерализацию. Кроме того, в кварцевых жилах поздней генерации были обнаружены зерна гетитгематитового состава, содержащие примеси Pd (до 0,17-0,32 %) и Rh (до 0,03 %). Установлено, что источником Co-Pd-Ag минерализации вмещающих пород является сам массив Ташлы-Тау, породы и руды которого на постмагматическом этапе были переработаны гидротермальным флюидом. В качестве источника Th-REE минерализации экзоконтактовой зоны предполагаются породы биягодинской свиты (песчаники с глинистым цементом). По данным термобарогеохимии ранние сульфидно-кварцевые и поздние сульфидно-кварц-карбонатные жилы отлагались при остывании единого гидротермального Na-KMg-хлоридного флюида при температуре от 370-320 до 280-250 °С и его разбавлении от 10,6 до 6 мас. %, соответственно.

The relevance of the study is caused by the absence of research of geochemical peculiarities and ore mineralization of exocontact rocks of ore-bearing massifs belonging to Khudolaz layered complex. The aim of the research is mineralogical and geochemical characteristics of exocontact zone of Tashly-Tau massif and salt composition and PT-parameters of ore-forming fluid. Analytical methods: geological field works, optical and electronic microscopy, EDS and WDS analyses of minerals compositions, XRF and ICP MS analyses of chemical compositions of rocks. Results. Co-Pd-Ag and Th-REE mineralization consisted of Fe-Ni-cobaltite, Fe-Co-gersdorffite, michenerite, hessite, and Th-monazite was found in exocontact rocks of Khudolaz complex massifs. We subdivided the far and near exocontact zones of ore-bearing Tashly-Tau massif varying in the grade of sandstones metamorphism and metasomatism. In near exocontact zone, quartz-calcite veins with Co-Pd-Ag mineralization are identified. Sulfoarsenides contain Pd admixture up to 0,44 % correlating with nickel content. Quartz and quartz-chloritefeldspar veins from near and far exocontacts zones contain disseminated Th-REE mineralization. Also, in late quartz veins, we detected goethite-hematite grains with impurity of Pd (up to 0,17-0,32 %) and Rh (up to 0,03 %). It is determined that the source of Co-Pd-Ag mineralization in host rocks is Tashly-Tau massif which rocks and ores were altered by hydrothermal fluid during the post-magmatic stage. We suppose that the source of Th-REE mineralization of exocontact zone are the rocks of Byagoda Suite (sandstones with clayey cement). According to fluid inclusion data, the earlier sulfide-quartz and late sulfide-quartz-carbonate veins are formed from the same hydrothermal Na-K-Mg-chloride fluid at temperatures from 370-320 up to 280-250 °С diluted from 10,6 up to 6 wt %, respectively.