Введение к работе
Воронежский кристаллический массив (ВКМ) характеризуется чрезвычайно широким и многообразным проявлением мафит-ультрамафи-тового магматизма. В его пределах установлено более 400 интрузивов мафит-ультрамафитового состава размерами от первых до 100 км2 и более. Формационному анализу, систематизации и оценке потенциальной рудоносности мафит-ультрамафитовых комплексов ВКМ посвящены многочисленные работы Н.М.Черншюва. Е.И.Крестина, Л.В.Бочарова, С.П.Молоткова, В.В.Юдиной и др. Однако формационная принадлежность ряда интрузий и комплексов остается дискуссионной, по-разному оценивается и их потенциальная рудоносность.
Актуальность работы состоит в необходимости создания резервной сырьевой базы медно-никелевой металлургии и оценки перспектив никеленосности. такого важного для европейской части потенциально минерально-сырьевого района, как ВКМ.
Цель и задачи исследований. Цель работы - дать сравнительную оценку потенциальной перспективности ультрамафит-мафитовых комплексов ВКМ и выделить наиболее перспективные из них для проведения первоочередных поисков. Задачи исследований включали:
уточнение формационной принадлежности массивов на количественной петролого-петрохимической основе и выделение потенциально никеленосных формационных типов;
петрохимическое сопоставление потенциально никеленосных интрузий и комплексов ВКМ с типоморфными никеленосными массивами других регионов, анализ степени их сходства и признаков отличия, и на этой основе - оценка потенциальной перспективности изучаемых комплексов и возможного типа ожидаемого оруденения;
определение фоновых содержаний рудогенных элементов, в первую очередь - никеля, меди и серы, применительно к данному региону и каждому формационному типу и анализ реальных содержаний рудогенных элементов в конкретных массивах.
Методика исследований. Ввиду отсутствия в мировой и отечественной практике надежных критериев оценки потенциальной рудоносности мафит-ультрамафитовых интрузий при настоящих исследованиях оценка потенциальной никеленосности мафит-ультрамафитовых комплексов ВКМ базируется на основе сопоставления их с типоморфными представителями интрузий ультрамафического и мафического семейств, а также с "эталонными" никеленосными объектами разной формационной принадлежности.
Для сульфидных медно-никелевых месторождений достоверно установлена генетическая связь процессов рудообразования с магматизмом и неодинаковая промышленная рудоносность различных форма-
ционных типов. Вследствие этого для сравнительной оценки потенциально никеленосных формаций ВКМ по степени их продуктивности используется формационный анализ.
Фактический материал. В основу диссертации положены материалы полевых и камеральных исследований автора, проведенных в течение 1983-1993 гг. в составе никелевой партии отдела металлогении и геологии месторождений полезных ископаемых ВСЕГЕИ.
По мафит-ультрамафитовым массивам различных комплексов изучено 1500 шлифов и аншлифов, по 1100 пробам выполнены силикатные, количественные спектральные и большей частью комплексные химические анализы на основные рудогенные элементы (N1, Си, Со, Cr, S), просмотрено более 5000 пог.м керна скважин.
Базой для сопоставления и оценки потенциальной никеленоснос-ти мафит-ультрамафитовых массивов ВКМ послужили данные, полученные в течение 1983-1988 гг., при непосредственном участии автора в работах ВСЕГЕИ по прогнозной оценке на сульфидное медно-никеле-вое оруденение мафит-ультрамафитовых комплексов Карело-Кольского региона, где изучались практически все промышленные типы докемб-рийского сульфидного медно-никелевого оруденения. Всего, наряду с материалами других исследователей по мафит-ультрамафитовым массивам этого региона, собрано более 6000 полных химических анализов.
Основные материалы собраны в течение 1988-1992 гг. совместно с коллегами при работах ло оценке потенциальной рудоносности мафит-ультрамафитовых комплексов ВКМ. Из фондовых и литературных источников собраны и обобщены карты, разрезы масштабов 1:2000 -1:1000000 и материалы как по отдельным перспективным участкам, так и.по конкретным мафит-ультрамафитовым массивам. Всего изучено более 250 массивов, собрано около 6500 силикатных анализов, более 2200 комплексных анализов на основные рудогенные элементы.
Также использованы обобщенные литературные данные по основным никеленосным объектам других регионов (более 3000 анализов) и банк данных силикатных анализов по магматическим комплексам различной формационной принадлежности (около 50000 анализов по более чем 800 интрузивным массивам и комплексам), любезно предоставленный Д.М.Орловым.
Основные защищаемые положения. 1. На основе проведенных систематизации и уточнения формационной принадлежности мафит-ультрамафитовых комплексов Воронежского кристаллического массива установлены три потенциально никеленосные формации: перидотит-ортопи-роксенит-нориговая (еланский комплекс), базальт-долеритовая (смо-родинско-новогольский комплекс) и коматиитовая (ультрамафитовые вулканиты Михайловской серии), а также две потенциально слабони-
келеносные формации - дунит-клинопироксенит-габбровая (мамонский комплекс) и дунит-перидотитовая (ультрамафиты Сергиевского комплекса) .
2. Наиболее перспективна среди потенциально никеленосных формаций ВКМ перидотиг-ортопироксенит-норитовая формация, (еланс-кий комплекс). Среди никеленосных комплексов этой формации еланс-кий комплекс наиболее близок к самому перспективному из них -комплексу Садбери.
3. Установлено, что базальт-долеритовая (смородинско-ново-гольский комплекс) и коматиитовая формации (ультрамафитовые вулканиты Михайловской серии), несмотря на принадлежность к потенциально никеленосным формациям, на территории ВКМ слабоперспективны. По своим характеристикам они наиболее близки к безрудным, либо слаборудоносным типам массивов этих формаций.
Научная новизна. Впервые на количественном уровне и в единой системе координат проведена типизация мафит-ультрамафитовых массивов ВКМ, уточнены границы и объемы большинства выделяемых на ВКМ комплексов и проведена их корреляция для различных блоков ВКМ, уточнена их формационная принадлежность и выделены вулка-но-плутонические ассоциации.
Принципиально по-иному трактуется понятие наиболее потенциально никеленосного еланского комплекса: в его состав входят не только норит-диоритовые тела, но и целый ряд ультрамафитовых и сложнодифференцированных массивов, в том числе такие крупные плу-тоны, как Еланский, Вязовский, Ольховский и др., что существенно расширяет перспективы его никеленосности. Проведено всестороннее сопоставление этого комплекса с массивом Садбери.
Обоснована специфичность составов коматиитов ВКМ, отличающих их от большинства коматиитовых комплексов позднего архея, в том числе от всех комплексов, несущих промышленное сульфидное" никелевое оруденение.
Практическая значимость состоит в следующем: 1) проведенная типизация и корреляция мафит-ультрамафитовых интрузивных комплексов, а также выявление вулкано-плутонических ассоциаций будут способствовать решению общих геологических задач и могут быть использованы ГГП "Центргеология" при составлении геологической основы для прогнозно-металлогенической карты масштаба 1:500000; 2) установление формационной принадлежности мафит-ультрамафитовых комплексов и сравнительная оценка их потенциальной перспективности вносят определенные коррективы в направление поисковых работ.
Апробация работы и публикация. Результаты исследований по теме диссертации докладывались на совещании по перспективам никеленосности ВКМ (Воронеж, 1991), на семинаре "Строение, состав и
- б -
эволюция земной коры Воронежского кристаллического массива" (Белгород, І992), научных чтениях, посвященных 90-летию со дня рождения Н.Н.Годлевского (Москва, 1992), на рабочем совещании соисполнителей по объекту "Изучение особенностей геологического строения и металлогении ВКЫ с целью составления прогнозно-металлогеничес-кой карты масштаба 1:500000" (Воронеж, 1993), на заседаниях НТС ПГ0 "Центргеология" (Москва, 1991, 1993). Основные положения работы отражены в двух отчетах и трех публикациях (четвертая в печати) .
Объем и структура работы. Диссертация объемом 220 с. состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Содержит 140 с. машинописного текста. 57 рисунков, 1 графическое приложение и 20 таблиц. Список литературы включает 137 наименований.
Работа выполнена во ВСБГЕИ. Основная часть исследований, становление автора как специалиста прошли под руководством кандидата геолого-минералогических наук В.Н.Соколовой, которой автор выражает глубокую благодарность за внимание и ценные советы. Заключительная часть работы выполнена под руководством доктора геолого-минералогических наук, ведущего научного сотрудника ВСБГЕИ В. Г. Кушева, которому автор также выражает благодарность за поддержку и помощь на завершающем этапе.
Автор искренне признателен Л. В. Смеловой за обеспечение математической обработки материалов, К.Л.Шмелевой, Л.Н.Хованской (ВСЕГЕИ) и М.В.Копейкиной (ГГП "Воронеагеология") за предоставление петрографо-минералогических материалов по теме диссертации, помощь и консультации при их обработке. Автор благодарит Д. В. Лопатина. Н. В.Луцкину (ВСЕГЕИ), Н.Д.Кононова, А. П. Литвиненко, /Т.Ф.Филаретову, В.М.Ямакина и 0.И.Гаврилова ШГО "Центргеология") за доброе отношение,. советы и критические замечания, а также геологов Южно-Воронежской ГРП Ю. М. Копейкина, Т. И. Немененка, В.В.Олейникова и А.С.Касагова за содействие и консультации при проведении полевых работ.