gtcrustГеодинамика и тектонофизикаGeodynamics & Tectonophysics2078-502XInstitute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch10.5800/GT-2016-7-4-0228gtcrust-315Research ArticleПАЛЕОГЕОДИНАМИКАPALEOGEODYNAMICSЩЕЛОЧНЫЕ ЖИЛЬНЫЕ ПОРОДЫ КАРИЙСКОГО РУДНОГО УЗЛА: СОСТАВ РУДООБРАЗУЮЩИХ РАСТВОРОВ И УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ (ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗУЧЕНИЯ ФЛЮИДНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ)ALKALINE VEIN ROCKS OF THE KARA ORE NODE: THE COMPOSITION OF ORE-FORMING SOLUTIONS AND CONDITIONS OF THEIR FORMATION (BASED ON THE STUDY OF FLUID INCLUSIONS)ВолковаМ. Г.VolkovaM. G.

Волкова Мария Геннадьевна, кандидат геолого-минералогических наук

664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1А

Volkova, Maria G., Candidate of Geology and Mineralogy

1A Favorsky street, Irkutsk 664033

volkova@igc.irk.ruСпиридоновА. М.SpiridonovA. M.

Спиридонов Александр Михайлович, доктор геолого-минералогических наук

664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1А

Spiridonov, Aleksander M., Doctor of Geology and Mineralogy

1A Favorsky street, Irkutsk 664033

sam@igc.irk.ruБоровиковА. А.BorovikovA. A.

Боровиков Андрей Александрович, кандидат геолого-минералогических наук

630090, Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3

Borovikov, Andrei A., Candidate of Geology and Mineralogy

3 Academician Koptyug ave., Novosibirsk 630090

borovik@igm.nsc.ruБрянскийН. В.BryanskyN. V.

Брянский Николай Валерьевич, кандидат физико-математических наук

664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1А

Bryansky, Nikolai V., Candidate of Physics and Mathematics

1A Favorsky street, Irkutsk 664033

nik@igc.irk.ruСавинаЕ. А.SavinaЕ. A.

Савина Елена Алексеевна, кандидат геолого-минералогических наук

664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1А

Savina, Elena A., Candidate of Geology and Mineralogy

1A Favorsky street, Irkutsk 664033

helen@igc.irk.ruИнститут геохимии им. А.П. Виноградова СО РАНРоссияA.P. Vinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch of RASRussian FederationИнститут геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАНРоссияV.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, Siberian Branch of RASRussian Federation20162212201674679690Copyright © Волкова М.Г., Спиридонов А.М., Боровиков А.А., Брянский Н.В., Савина Е.А., 20162016Волкова М.Г., Спиридонов А.М., Боровиков А.А., Брянский Н.В., Савина Е.А.Volkova M.G., Spiridonov A.M., Borovikov A.A., Bryansky N.V., Savina Е.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/315

Карийский рудный узел находится в пределах Сретенско-Карийского рудного района Восточного Забайкалья. Сложность геологического строения района определяется его расположением в пределах Монголо-Охотского сутурного шва, зоны коллизии Сибирского и Монголо-Китайского континентов, произошедшей на рубеже ранней и средней юры. Обстановка столкновения плит привела к интенсивным проявлениям коллизионного магматизма, сопровождавшимся образованием очагово-купольных, купольно-кольцевых и других структур. Карийский рудный узел контролируется Усть-Карской очаговой купольно-кольцевой структурой, центральная часть которой сложена Кара-Чачинским массивом гранитоидов амуджикано-сретенского интрузивного комплекса (J3-K1) с системой субвулканических и жильных образований, в том числе грорудитов. С грорудитами генетически связывают формирование здесь золоторудной минерализации. Однако физико-химические условия образования этих щелочных пород, их генезис и роль в гидротермальном золоторудном процессе до сих пор исследованы недостаточно. С этой целью авторами статьи были изучены флюидные включения (ФВ) в кварце этих пород. Установлено, что порфировые вкрапленники кварца в грорудитах содержат ФВ разнообразной формы, в поперечнике составляющие 5–48 мкм. Были измерены температуры плавления льда (–2.5 °С) и полной гомогенизации в жидкость (350 °С), по которым определено, что концентрация солей во флюиде соответствует 4.2 мас. % экв. NaC, его плотность составляет 0.64 г/см3, давление – 1.6 кбар. При LA-ICP-MS индивидуальных ФВ четкие аналитические сигналы получены от Na и K, в значимых количествах прослеживаются As, Mo, Sb, Cs, W, Hg. Рамановское сканирование показало присутствие N2 в существенно газовых первичных и CO2, N2, CH4 – в первично-вторичных ФВ.

The Kara ore node is located within the Sretensk-Kara ore region of East Transbaikalia. The geological structure of this area is complex due to its location within the Mongol-Okhotsk suture, the zone wherein the Siberian and Mongolia-China continents collided into each other at the turn of the Early and Middle Jurassic. During the plate collision, intense magmatism was accompanied by the formation of focal-dome, dome-ring and other structures. The Kara ore node is controlled by the Ust-Kara focal dome-ring structure. The central part of latter is composed of Kara-Chacha granitoids from the Amudzhikan-Sretensk intrusive complex (J3-K1) with the system of subvolcanic and vein formations, including grorudites. It is suggested that gold mineralization in the study area is genetically related to grorudites; however, physical and chemical conditions for the formation of these alkaline rocks, their genesis and role in the hydrothermal gold-ore process still have not been sufficiently investigated. To this end, the authors of this paper have studied fluid inclusions (FI) in quartz from these rocks. It has been found that quartz porphyry phenocrysts in grorudite contain FI of diverse forms, the size of which ranges from 5 to 48 microns. Measured temperatures of ice melting (–2.5°C) and complete homogenization into liquid (350 °C) show that the concentration of salts in the fluid amounts to 4.2 wt % of eq. NaC, its density is 0.64 g/cm3, and the pressure is 1.6 kb. At LA-ICP-MS of individual FI, clear analytical signals were derived from Na and K. As, Mo, Sb, Cs, W, and Hg were traced in significant quantities. The Raman scanning showed the presence of N2 in the primary (substantially gaseous) FI, and CO2, N2, and CH4 in the primary-secondary FI.

 

Карийский рудный узелгрорудитызолоторудная минерализацияфлюидные включенияРамановское сканированиеKara ore nodegroruditesgold mineralizationfluid inclusionsRaman scanningReferencesAntipin V.S., 1970. Petrology and Geochemistry of Mesozoic Granitoids from the Near-Shilka Zone (Eastern Transbaikalia): Abstract, PhD Thesis (Candidate of Geology and Mineralogy). Institute of Geochemistry, USSR Acad. Sci., Irkutsk, 20 p. (in Russian) [Антипин В.С. Петрология и геохимия мезозойских гранитоидов пришилкинской зоны (Восточное Забайкалье): Автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук. Иркутск: ИГХ СО АН СССР, 1970. 20 с.].Antipin V.S., 1970. Petrology and Geochemistry of Mesozoic Granitoids from the Near-Shilka Zone (Eastern Transbaikalia): Abstract, PhD Thesis (Candidate of Geology and Mineralogy). Institute of Geochemistry, USSR Acad. Sci., Irkutsk, 20 p. (in Russian) [Антипин В.С. Петрология и геохимия мезозойских гранитоидов пришилкинской зоны (Восточное Забайкалье): Автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук. Иркутск: ИГХ СО АН СССР, 1970. 20 с.].Bodnar R.J., 1993. Revised equation and table for determining the freezing point depression of H2O-NaCl solutions. Geochimica et Cosmochimica Acta 57 (3), 683–684. http://dx.doi.org/10.1016/0016-7037(93)90378-A.Bodnar R.J., 1993. Revised equation and table for determining the freezing point depression of H2O-NaCl solutions. Geochimica et Cosmochimica Acta 57 (3), 683–684. http://dx.doi.org/10.1016/0016-7037(93)90378-A.Bodnar R.J., Vityk M.O., 1994. Interpretation of microthermometric data for H2O-NaCl fluid inclusions. In: B. De Vivo, M.L. Frezzotti (Eds.), Fluid inclusions in minerals: methods and application. Virginia Tech, Blacksburg, p. 117–130.Bodnar R.J., Vityk M.O., 1994. Interpretation of microthermometric data for H2O-NaCl fluid inclusions. In: B. De Vivo, M.L. Frezzotti (Eds.), Fluid inclusions in minerals: methods and application. Virginia Tech, Blacksburg, p. 117–130.Bogatikov O.A., Popov V.S. (Eds.), 2001. Petrography and Petrology of Magmatic, Metamorphic and Metasomatic Rocks. Logos, Moscow, 768 p. (in Russian) [Петрография и петрология магматических, метаморфических и метасоматических горных пород / Ред. О.А. Богатиков, В.С. Попов. М.: Логос, 2001. 768 с.].Bogatikov O.A., Popov V.S. (Eds.), 2001. Petrography and Petrology of Magmatic, Metamorphic and Metasomatic Rocks. Logos, Moscow, 768 p. (in Russian) [Петрография и петрология магматических, метаморфических и метасоматических горных пород / Ред. О.А. Богатиков, В.С. Попов. М.: Логос, 2001. 768 с.].Brown P.E., 1989. FLINCOR; a microcomputer program for the reduction and investigation of fluid-inclusion data. American Mineralogist 74 (11–12), 1390–1393.Brown P.E., 1989. FLINCOR; a microcomputer program for the reduction and investigation of fluid-inclusion data. American Mineralogist 74 (11–12), 1390–1393.Evseev Yu.P., Grabeklis R. V., Polokhov V.P., 1973. The main ore formations of the Kara ore-bearing region, and their relationship with magmatism and exploration features. In: F.I. Volfson (Ed.), Geology of some ore regions and fields of Transbaikalia. Irkutsk State University, Irkutsk, p. 107–115 (in Russian) [Евсеев Ю.П., Грабеклис Р.В., Полохов В.П. Основные рудные формации Карийского золотоносного района, их связь с магматизмом и поисковые признаки // Геология некоторых рудных районов и полей Забайкалья / Ред. Ф.И. Вольфсон. Иркутск: Иркутский государственный университет, 1973. С. 107–115.]Evseev Yu.P., Grabeklis R. V., Polokhov V.P., 1973. The main ore formations of the Kara ore-bearing region, and their relationship with magmatism and exploration features. In: F.I. Volfson (Ed.), Geology of some ore regions and fields of Transbaikalia. Irkutsk State University, Irkutsk, p. 107–115 (in Russian) [Евсеев Ю.П., Грабеклис Р.В., Полохов В.П. Основные рудные формации Карийского золотоносного района, их связь с магматизмом и поисковые признаки // Геология некоторых рудных районов и полей Забайкалья / Ред. Ф.И. Вольфсон. Иркутск: Иркутский государственный университет, 1973. С. 107–115.]Geological Dictionary, 1973. Volume 1. A–M. Nauka, Moscow, 487 p. (in Russian) [Геологический словарь. Том 1. А–М. М.: Наука, 1973. 487 с.].Geological Dictionary, 1973. Volume 1. A–M. Nauka, Moscow, 487 p. (in Russian) [Геологический словарь. Том 1. А–М. М.: Наука, 1973. 487 с.].Jochum K.P., Weis U., Stoll B., Kuzmin D., Yang Q., Raczek I., Jacob D.E., Stracke A., Birbaum K., Frick D.A., Günther D., Enzweiler J., 2011. Determination of reference values for NIST SRM 610–617 glasses following ISO guidelines. Geostandards and Geoanalytical Research 35 (4), 397–429. http://dx.doi.org/10.1111/j.1751-908X.2011.00120.x.Jochum K.P., Weis U., Stoll B., Kuzmin D., Yang Q., Raczek I., Jacob D.E., Stracke A., Birbaum K., Frick D.A., Günther D., Enzweiler J., 2011. Determination of reference values for NIST SRM 610–617 glasses following ISO guidelines. Geostandards and Geoanalytical Research 35 (4), 397–429. http://dx.doi.org/10.1111/j.1751-908X.2011.00120.x.Karpinsky A.P., 1903. About the remarkable so-called grorudite rock from the Transbaikallian region. Proceedings of the Imperial Academy of Sciences, Series V 19 (2), 1–32 (in Russian) [Карпинский А.П. О замечательной так называемой грорудитовой горной породе из забайкальской области // Известия Императорской академии наук. 1903. V серия. Т. 19. № 2. С. 1–32].Karpinsky A.P., 1903. About the remarkable so-called grorudite rock from the Transbaikallian region. Proceedings of the Imperial Academy of Sciences, Series V 19 (2), 1–32 (in Russian) [Карпинский А.П. О замечательной так называемой грорудитовой горной породе из забайкальской области // Известия Императорской академии наук. 1903. V серия. Т. 19. № 2. С. 1–32].Kuzmin M.I., Antipin V.S., 1972. Geochemical characteristics of the Mesozoic granitoids of the East Transbaikalia. In: L.V. Tauson (Ed.), Geochemistry of rare elements in magmatic complexes of East Siberia. Nauka, Moscow, p. 132–185 (in Russian) [Кузьмин М.И., Антипин В.С. Геохимическая характеристика мезозойских гранитоидов Восточного Забайкалья // Геохимия редких элементов в магматических комплексах Восточной Сибири / Ред. Л.В. Таусон. М.: Наука, 1972. С. 132–185].Kuzmin M.I., Antipin V.S., 1972. Geochemical characteristics of the Mesozoic granitoids of the East Transbaikalia. In: L.V. Tauson (Ed.), Geochemistry of rare elements in magmatic complexes of East Siberia. Nauka, Moscow, p. 132–185 (in Russian) [Кузьмин М.И., Антипин В.С. Геохимическая характеристика мезозойских гранитоидов Восточного Забайкалья // Геохимия редких элементов в магматических комплексах Восточной Сибири / Ред. Л.В. Таусон. М.: Наука, 1972. С. 132–185].Litvinov V.L., 1966. The Main Features of Geology and Petrology of Jurassic Intrusions in the Area of the Gazimur River Middle Course (East Transbaikalia): PhD Thesis (Candidate of Geology and Mineralogy). Publishing House of the Lvov University, Lvov, 339 p. (in Russian) [Литвинов В.Л. Основные черты геологии и петрологии юрских интрузий района среднего течения р. Газимур (Восточное Забайкалье): Дис. … канд. геол.-мин. наук. Львов: Изд-во Львовского университета, 1966. 339 с.].Litvinov V.L., 1966. The Main Features of Geology and Petrology of Jurassic Intrusions in the Area of the Gazimur River Middle Course (East Transbaikalia): PhD Thesis (Candidate of Geology and Mineralogy). Publishing House of the Lvov University, Lvov, 339 p. (in Russian) [Литвинов В.Л. Основные черты геологии и петрологии юрских интрузий района среднего течения р. Газимур (Восточное Забайкалье): Дис. … канд. геол.-мин. наук. Львов: Изд-во Львовского университета, 1966. 339 с.].Litvinov V.L., Solomin Yu.S., 1973. Egirine-bearing dike rocks from some gold deposits in East Transbaikalia, their genesis and relationship to mineralization. Izvestiya Vuzov. Geologiya i Razvedka (Geology and Exploration) (6), 56–63 (in Russian) [Литвинов В.Л., Соломин Ю.С. Эгиринсодержащие дайковые породы некоторых золоторудных месторождений Восточного Забайкалья, их генезис и отношение к оруденению // Известия вузов. Геология и разведка. 1973. № 6. С. 56–63].Litvinov V.L., Solomin Yu.S., 1973. Egirine-bearing dike rocks from some gold deposits in East Transbaikalia, their genesis and relationship to mineralization. Izvestiya Vuzov. Geologiya i Razvedka (Geology and Exploration) (6), 56–63 (in Russian) [Литвинов В.Л., Соломин Ю.С. Эгиринсодержащие дайковые породы некоторых золоторудных месторождений Восточного Забайкалья, их генезис и отношение к оруденению // Известия вузов. Геология и разведка. 1973. № 6. С. 56–63].Misnik Yu.F., Shevchuk V.V., 1974. Mesozoic tectonics and magmatism of the Near-Shilka mobile zone. Sovetskaya Geologiya (Soviet Geology) (2), 130–135 (in Russian) [Мисник Ю.Ф., Шевчук В.В. Мезозойская тектоника и магматизм Пришилкинской подвижной зоны // Советская геология. 1974. № 2. С. 130–135].Misnik Yu.F., Shevchuk V.V., 1974. Mesozoic tectonics and magmatism of the Near-Shilka mobile zone. Sovetskaya Geologiya (Soviet Geology) (2), 130–135 (in Russian) [Мисник Ю.Ф., Шевчук В.В. Мезозойская тектоника и магматизм Пришилкинской подвижной зоны // Советская геология. 1974. № 2. С. 130–135].Misnik Yu.F., Shevchuk V.V., 1975. The Near-Shilka Zone of the Mongol-Okhotsk Deep Fault. Vysshaya Shkola, Lvov, 160 p. (in Russian) [Мисник Ю.Ф., Шевчук В.В. Пришилкинская зона Монголо-Охотского глубинного разлома. Львов: Высшая школа, 1975. 160 с.].Misnik Yu.F., Shevchuk V.V., 1975. The Near-Shilka Zone of the Mongol-Okhotsk Deep Fault. Vysshaya Shkola, Lvov, 160 p. (in Russian) [Мисник Ю.Ф., Шевчук В.В. Пришилкинская зона Монголо-Охотского глубинного разлома. Львов: Высшая школа, 1975. 160 с.].Plyusnin G.S., Spiridonov A.M., Litvintsev K.A., Kochetkova L.F., Gnilusha V.A., Kuznetsova S.V., 1989. The Rb-Sr age of vein alkaline granites from the Kara ore node. Doklady AN SSSR 307 (4), 967–971 (in Russian) [Плюснин Г.С., Спиридонов А.М., Литвинцев К.А., Кочеткова Л.Ф., Гнилуша В.А., Кузнецова С.В. Rb-Sr возраст жильных щелочных гранитов Карийского рудного узла // Доклады АН СССР. 1989. Т. 307. № 4. С. 967–971].Plyusnin G.S., Spiridonov A.M., Litvintsev K.A., Kochetkova L.F., Gnilusha V.A., Kuznetsova S.V., 1989. The Rb-Sr age of vein alkaline granites from the Kara ore node. Doklady AN SSSR 307 (4), 967–971 (in Russian) [Плюснин Г.С., Спиридонов А.М., Литвинцев К.А., Кочеткова Л.Ф., Гнилуша В.А., Кузнецова С.В. Rb-Sr возраст жильных щелочных гранитов Карийского рудного узла // Доклады АН СССР. 1989. Т. 307. № 4. С. 967–971].Polokhov V.P., Evseev Yu.P., Grabeklis R.V., Bychkov M.A., Kochneva N.T., 1977. Features of the structure and conditions for the localization of ore regions and nodes associated with activation of the Proterozoic base of East Transbaikalia (the case of the Ust-Kara ore region) (Chapter 6). In: E.T. Shatalov (Ed.), Metallogenic analysis in activation areas (Transbaikalia Case). Nauka, Moscow, p. 122–164 (in Russian) [Полохов В.П., Евсеев Ю.П., Грабеклис Р.В., Бычков М.А., Кочнева Н.Т. Особенности строения и условия локализации рудных районов и узлов, связанных с активизацией протерозойского основания Восточного Забайкалья (на примере Усть-Карского рудного района) (Глава 6) // Металлогенический анализ в областях активизации (на примере Забайкалья) / Ред. Е.Т. Шаталов. М.: Наука, 1977. С. 122–164].Polokhov V.P., Evseev Yu.P., Grabeklis R.V., Bychkov M.A., Kochneva N.T., 1977. Features of the structure and conditions for the localization of ore regions and nodes associated with activation of the Proterozoic base of East Transbaikalia (the case of the Ust-Kara ore region) (Chapter 6). In: E.T. Shatalov (Ed.), Metallogenic analysis in activation areas (Transbaikalia Case). Nauka, Moscow, p. 122–164 (in Russian) [Полохов В.П., Евсеев Ю.П., Грабеклис Р.В., Бычков М.А., Кочнева Н.Т. Особенности строения и условия локализации рудных районов и узлов, связанных с активизацией протерозойского основания Восточного Забайкалья (на примере Усть-Карского рудного района) (Глава 6) // Металлогенический анализ в областях активизации (на примере Забайкалья) / Ред. Е.Т. Шаталов. М.: Наука, 1977. С. 122–164].Prokofiev V. Yu., Spiridonov A.M., Gnilusha V.A., Kovaleva V.F., 1992. About conditions for the formation of vein alkali granites in the Kara ore node as evidenced by melt and fluid inclusions. Doklady AN 326 (3), 521–523 (in Russian) [Прокофьев В.Ю., Спиридонов А.М., Гнилуша В.А., Ковалёва В.Ф. Об условиях образования жильных щелочных гранитов Карийского рудного узла по расплавным и флюидным включениям // Доклады АН. 1992. Т. 326. № 3. С. 521–523].Prokofiev V. Yu., Spiridonov A.M., Gnilusha V.A., Kovaleva V.F., 1992. About conditions for the formation of vein alkali granites in the Kara ore node as evidenced by melt and fluid inclusions. Doklady AN 326 (3), 521–523 (in Russian) [Прокофьев В.Ю., Спиридонов А.М., Гнилуша В.А., Ковалёва В.Ф. Об условиях образования жильных щелочных гранитов Карийского рудного узла по расплавным и флюидным включениям // Доклады АН. 1992. Т. 326. № 3. С. 521–523].Spiridonov A.M., Zorina L.D., 2006. Gold-Bearing Ore-Magmatic System of Transbaikalia. Geo, Novosibirsk, 91 p. (in Russian) [Спиридонов А.М., Зорина Л.Д., Китаев Н.А. Золотоносные рудно-магматические системы Забайкалья. Новосибирск: «Гео», 2006. 91 с.].Spiridonov A.M., Zorina L.D., 2006. Gold-Bearing Ore-Magmatic System of Transbaikalia. Geo, Novosibirsk, 91 p. (in Russian) [Спиридонов А.М., Зорина Л.Д., Китаев Н.А. Золотоносные рудно-магматические системы Забайкалья. Новосибирск: «Гео», 2006. 91 с.].Tikhomirov N.I. (Ed.), 1964. Intrusive Complexes of Transbaikalia. Nedra, Moscow, 215 p. (in Russian) [Интрузивные комплексы Забайкалья / Ред. Н.И. Тихомиров. М.: Недра, 1964. 215 с.].Tikhomirov N.I. (Ed.), 1964. Intrusive Complexes of Transbaikalia. Nedra, Moscow, 215 p. (in Russian) [Интрузивные комплексы Забайкалья / Ред. Н.И. Тихомиров. М.: Недра, 1964. 215 с.].Treger V.E., 1980. Optical Determination of Minerals in Samples. Nedra, Moscow, 208 p. (in Russian) [Трегер В.Е. Оптическое определение пробообразующих минералов. М.: Недра, 1980. 208 с.].Treger V.E., 1980. Optical Determination of Minerals in Samples. Nedra, Moscow, 208 p. (in Russian) [Трегер В.Е. Оптическое определение пробообразующих минералов. М.: Недра, 1980. 208 с.].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.