РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ, ГЕОФИЗИКИ И МИНЕРАЛОГИИ

Труды, выпуск 834

RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES SIВERIAN BRANCH

UNIТED INSTITUTE OF GEOLOGY, GEOPHYSICS AND MINERALOGY

Transactions, issue 834

У. У. ZOLOTUKHIN

BASIC PEGMATOIDS ОР ТНЕ NORIL'SK ORE-BEARING INTRUSIVES AND ТНЕ PROBLEM ОР GENESIS

ОР ТНЕ PLATINOID-COPPER-NICKEL MINERALIZATION ОР ТНЕ NORIL'SK ТУРЕ

Editor Corr.-member of RAS G. У. Polyakov

NOVOSIВIRSK

Published Ьу Siberian Branch RAS

SPC UIGGM

1997

В. В. ЗОЛОТУХИН

БАЗИТОВЫЕ ПЕГМАТОИДЫ НОРИЛЬСКИХ РУДОНОСНЫХ ИНТРУЗИВОВ И ПРОБЛЕМА

ГЕНЕЗИСА ПЛАТИНОИДНО-МЕДНО-НИКЕЛЕВОГО ОРУДЕНЕНИЯ НОРИЛЬСКОГО ТИПА

Научный редактор ЧЛ.-кор. РАН Г. В. Поляков

НОВОСИБИРСК

Издательство СО РАН

НИЦ ОИГГМ

1 997

УДК 553.06 1 .2 : 553.48 1 .43 З-8 13

Золотухин В . В . Базитовые пегматоиды норильских рудоносных интрузивов И проблема генезиса платиноидно-медно-никелевого оруденения норильского типа / РАН, Сиб. отд-ние, Объед. ин-т геологии, геофизики и минералогии. Науч. ред. ЧЛ.-кор. РАН Г. В. Поляков. Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1977. 88 с.

Базитовые пегматоиды в рудоносных ультрабазит-базитовых интрузивах норильского типа представлены эндоконтактовыми горизонтами "нижних

" и "верхних" такситовых габбро-долеритов

и пегматоидных лейкогаббро, возникших за счет горизонтов "вторичного" расплава. При отсутствии

в интрузиве пегматоидов - нет и сульфидного оруденения. При замещении пород расслоенной серии пегматоидами рудоносного интрузива происходит значительное унаследование общего состава замещаемых исходных пород. При сопоставлении составов вкрапленных, прожилково-вкрапленных и массивных пирротиновых руд Талнаха, исходя из стабильности соотношений рудных элементов в них, имеет место последовательная смена вкрапленных прожилково-вкрапленными и далее массивными рудами. Судя по соотношению в рудах главных рудных элементов, пирротиновые руды служат основой для преобразования их с привносом меди вначале в кубанитовые, а затем в талнахитовые и моихукитовые руды с повышением общей концентрации в них платиноидов. Проблему существующего дисбаланса между большим содержанием платиноидов в рудах и не согласующимся с ним очень малым объемом магмы в интрузиях позволяет решить lCонцеnция сульфуризационно-м-еmасом-аmичеСlCого генезиса норильских медно-никелевых сульфидных руд с платиноидами. Она позволяет также объяснить практически весь известный фактический материал по составу промышленных руд норильского типа без противоречий с изотопными и геохимическими данными. Этого не может объяснить ликвационная концепция.

Монография рассчитана на специалистов-геологов и студентов рудно-петрологического профиля.

Basic pegmatoids in ore-bearing u!tramafic-mafic intrusives of the Noril'sk type are represented Ьу endocontact horizons of the ,,!ower" and "up�er" taxitic gabbro-do!erites and pegmatoid !eucogabbro, which have appeared due (о Ьу horizons of "second" me!t. The absence of pegmatoids in intrusives there is the absence of su!phide mineralization as well. Rep!ation of rocks of the !ayered series was Ьу inheritance of the host rocks composition. А! comparison of compositions of disseminated, vein-disseminated and massive pyrrotite ores of Ta!nakh we тау see the successive change of disseminated ores Ьу vein-disseminated and massive ores. The pyrrotite ores are the basis for their alteration with invo!vement of copper first of аН into the cubanite, and then ta!nakhite and moikhukite ores with increased concentration of PGE. The problem of disba!ance between high content of PGE in ores and the small vo!umes of magmas in intrusions permits (о so!ve the conception of su!furisation-metasomatic genesis of the Noril'sk Cu-Ni-su!phide ores with PGE. It aHow a!so (о exp!ain the data isotope and geochemistry data. This сап по! exp!ain liquation conception.

This book - for geo!ogist of ore-petro!ogic profile. Кеу words: basite pegmatoids, differentiated intrusions, Pt-Cu-Ni su!phide ores, Noril'sk region.

Рецензенты д. Г.-М. н. Н. Н. Амшинский, д. Г.-М. н. А. П. Кривенко

ISBN 5-7692-006 1 -8 © В. В. Золотухин, 1 997 © ОИГГМ СО РАН, 1 997

ПРЕДИСЛОВИЕ

В последние годы в англоязычной геологической литературе опубликовано ряд обстоятельных работ [Naldrett, 1 989, 1 992; Naldrett et al. , 1 992; Sharma et al. , 1992; Wooden et al. , 1 992; Brugmann et al. , 1 993; Lightfoot et al. , 1 990, 1 993, 1 994; Dalrymple et al. , 1 99 1 , 1 995; и др. ] как по трапповому магматизму Норильского района Сибирской платформы, так и по норильским рудоносным интрузивам и их оруденению. В публикациях представлен обширный и разнообразный аналитический материал (геохимический, химический и изотопный) . Вместе с тем, было бы заблуждением полагать, что они решили все имеющиеся здесь проблемы. В генетическом отношении выход из этих материалов, к сожалению, получился весьма скромным, а часто неоднозначным и предположительным. Сюда можно отнести, например, известную модель Налдретта по генезису норильских руд [Naldrett, 1 992 ] , а также представления о плюмовом источнике расплавов флудбазальтов, рудоносных интрузивов и самих сульфидных руд, представляющих собой единую систему, что обосновывается комплексом изотопных данных [Sharma et al. , 1 992; Wooden et al. , 1 992 ] . Однако такие предлагаемые модели должны прежде всего объяснить всю совокупность важнейшего фактического материала, давно известного на месторождениях [Годлевский, 1 959; Роговер, 1 959; Коровяков и др. , 1 963; Золотухин, 1 964; и др. ] , а это пока невозможно даже с учетом этих новых публикаций, основываясь всецело лишь на старой ликвационной генетической концепции.

Ликвационная генетическая концепция в сульфидном рудообразовании, как известно [Vogt, 1923 ] , появилась в основном на базе экспериментальных данных. Тем не менее обоснованные сомнения в ликвационном механизме формирования сульфидных медно-никелевых руд возникли с появлением многочисленных последующих опять-таки экспериментальных данных - по очень малой растворимости серы в базитовых и ультрабазитовых расплавах [см. Альмухамедов, Медведев, 1 979; Наумов, Коваленко, 1 997 ] .

Сомнения эти возросли с появлением экспериментальных результатов по взаимодействию серы (сульфуризации) с железосодержащими силикатами с образованием сульфидов в магматических, постмагматических и метаморфических условиях [Куллеруд, Йодер, 1965 ] . При этом источником серы могли быть газообразные, жидкие и твердые серосодержащие реагенты, добавляемые в силикатную систему в широком диапазоне температуры и давления.

Таким образом, наметился возможный альтернативный "ликвационному" путь объяснения формирования крупных скоплений сульфидов в так называемых "магматогенных

" месторождениях [Золотухин, 1 966 ] . Это уже нередко определялось также и по геолого-петрологическим признакам [Золотухин, 1971 ]. Источником сульфидного никеля (подобно железу) мог быть силикатный никель базит-ультрабазитовых расплавов и пород. На это указывали как имеющиеся общие экспериментальные данные по флюидно-магматическому взаимодействию [Горбачев, 1 992 ] и извлечению никеля метасоматизирующими

5

растворами из никеленосных пород [Арутюнян и др. , 1978 , 1979 ] , так и конкретные результаты по изучению норильских рудоносных интрузивов [Золотухин, 1965; Рябов, 199 1 ] . Придавая большую роль в формировании Норильских месторождений магматогенным флюидам, мы в свое время выдвинули инфильтрационно-метасоматическую гипотезу их генезиса [Золотухин, 1 964 ]. С продолжением изучения Талнахских промышленных месторождений [Золотухин и др. , 1 975 ] стало ясным, что более правильно ее назвать сульфуризационно-метасоматической [Золотухин, 1 988 , 1 99 1 ] , которая в состоянии объяснить все их главные особенности.

В связи с чем нужно вернуться к главным геологическим особенностям строения месторождений норильского типа, не объяснив которые, нельзя построить обоснованную модель их формирования, оперируя лишь одними аналитическими данными. Актуальной задачей является установление самих причин возникновения сульфидного Cu-Ni оруденения с платиноидами, зависимость его появления от механизма формирования вмещающих его интрузивов и определение роли того или иного фактора в его формировании. Ключевым моментом в решении этой задачи, по нашему мнению [Золотухин, 1 964 ] , является доказательство главной роли базитовых пегматоидов в появлении уникального [Wooden et а1. , 1 992 ] промышленного оруденения норильского типа как в пределах самих рудоносных интрузивов, так и в их ближайших экзоконтактах.

Для удобства читателя таблицы и многочисленные графики, поясняющие текст, вынесены в Приложение 1 и п.

Работа выnо.лнена при финансовой поддержке РФФИ (nроект 95-05-155-84).

6

1 . ГЛАВНЫЕ ЧЕРТЫ ГЕОЛОГИИ РАЙОНА ЛОКАЛИЗАЦИИ НОРИЛЬСКИХ РУДОНОСНЫХ ИНТРУЗИВОВ

в Норильском районе в северо-западной части Сибирской платформы (рис. 1 ) , как установлено сейсмическими исследованиями, имеет место трехчленный разрез земной коры с вулканогенно-осадочным чехлом (мощностью от 3-5 до 1 3-15 км) , а также верхним (мощностью 10-14 км) и нижним (мощностью 24-28 км) слоями консолидированной коры с поверхностью Мохо на глубинах 42-48 км (здесь и далее по [Дистлер, Кунилов, 1 994 ]) . Платформенный чехол разделяется на три яруса. Первый слагается морскими отложениями венда-раннего карбона (мощностью 3-8 км) . Преобладают здесь доломиты, известняки, мергели, имеются также аргиллиты, алевролиты и ангидриты. Как важную особенность разреза следует отметить, что ангидриты встречаются в венде, среднем ордовике, верхнем силуре и особенно широко в разрезе девона-нижнего карбона (сульфатно-карбонатные и карбонатные осадки) . Второй структурный ярус общей мощностью 4 км представлен осадками тунгусской серии, формирующимися в интервала от среднего карбона до верхней перми, и вулканогенной толщей траппов мощностью 3,5 км (верхняя пермь-нижний триас) . Выделяемый_третий структурный ярус (общей мощностью здесь до 1 800 м) сложен терригенными морскими и континентальными осадками юры и мела, а также четвертичными.

Уже неоднократно подчеркивал ась большая роль для металлогении северо-западной части Сибирской платформы и Норильского района, в частности, для возникновения вулкан о-тектонических прогибов. К ним принадлежит и Норильско-Хараелахский прогиб вместе с известным Норильско-Хараелахским разломом, которым подчинено размещение всех сульфидных Cu-Ni месторождений района (рис. 2) . Как уже отмечалось, сосредоточенный рифтогенез в этой части Сибирской платформы явно в пермо-триасе �оррелировался с рассредоточенным рифтогенезом на ее остальной большей части, где также происходили массовые излияния плато-базальтов. Интенсивный тектогенез имел место также после формирования вулканогенной толщи. Главными пликативными структурами являются Тунгусская синеклиза, Хараелахская, Вологочанская и Норильская мульды, заполненные тунгусской серией и вулканогенными породами, а также Дудинский и Хантайско-Рыбнинский валы и др. Преобладают СВ и ССВ системы ориентировки как у разрывных, так и пликативных структур.

Главной особенностью толщи флуд6азальтов Норильского района является ее наибольшая мощность (>3500 м) на Сибирской платформе, а также преобладание лав над туфами и интрузивами, большое их разнообразие и , наконец, . присутствие в ассоциации с ними расслоенных гипербазит-базитовых интрузивов, в том числе с сульфидным Cu-Ni оруденением с платиноидами. В разрезе вулканогенной толщи района имеется более двух сотен лавовых покровов (со средней мощностью около 15 м) . Туфы составляют не более 10 % вулканогенного разреза. Резко преобладают в разрезе лавы с составом толеито-

7

I \\��Th1260 \\ .. �� "-.: -'

680

,

560

/

520 114 о IvVvlt I�AI2 CJз DШJ4 �5

Рис. 1 . Схематическая карта распространения пермо-триасовых траппов Сибирской платформы (по геологической карте под ред. д. В. Наливкина [ 1 966 ]) :

1 - базальты и базальтовые туфы; 2 - гипабиссальные трапповые интрузии; 3 - осадочные породы чехла платформы; 4 - выходы докембрийского фундамента и складчатые пояса; 5 - разломы глубинного заложения. Отмечено положение Норильского района, см. рис. 2.

8

v

1�17 �2�8

/ c:=Jз �9 / 1 __ 14 [2]10

/ /1�15 �11

/ / 1c;:>16 / /

/ / / /

/ / I /

Рис. 2. Геолого-структурная схема Норильского района и размещения дифференцированных интрузивов [Золотухин и др. , 1989 ] :

1 - мезозойско-кайнозойские осадочные отложения; 2 - верхнепермско-нижнетриасовые вулканогенные породы; 3 - палеозойские осадочные и вулканогенно-осадочные породы; 4-7 -дифференцированные ультрабазит-базитовые интрузивы: 4 - мезокраtовые полнодифференцированные норильско-талнахского типа, 5 - лейкократовые зубовского типа, 6 - меланократовые моронговского типа, 7 - фокинского типа; 8 - региональные разломы: магмарудоконтролирующий Норильско-Хараелахский (а) и прочие (6); 9-11 - ареалы пикритовых базальтов: 9 - гудчихинской свиты, 10 - туклонской свиты, 11 - анкарамиты моронговской свиты. Мульды: ХМ -Хараелахская, БМ - Бологочанская, НМ - Норильская. Валы: ДБ - Дудинский, ХРБ -ХантаЙско-РыбнинскиЙ. Цифры в квадратах - рудные поля: 1 - Тальминское, 2 - Талнахское, 3 - Норильское, 4 - Южно-Норильское; цифры в кружках - меланократовые дифференцированные интрузивы: 1 - Клюквенный, 2 - Нижнеталнахский, 3 - Нижний Тулаек-Таасский, 4 -Нижненорильский, 5 - Моронговский, 6 - Зеленая грива, 7 - НижнефокинскиЙ.

9

вых базальтов (часто миндалекаменных) , в то же время общий диапазон лав по составу достаточно широк (от андезито- и трахибазальтов до пикритовых базальтов) , что четко фиксируется по таким главным оксидам в их составах, как Si02 (45-55 % ) , MgO (2-20 % ) , Тi02 (0,5-4 % ) , К2О

пикритовые) , 5) норильский (ср. взвеш. MgO = 10-12 % ) . Представляют они собой ряд от полностью без рудного первого через очень бедную и бедную рассеянную вкрапленность второго, третьего и четвертого типов до промышленно-рудоносных интрузивов пятого - норильского типа, на котором остановимся более подробно. К нему относятся полнодифференцированные интрузивы с различной степенью рудоносности, в том числе промышленно-рудоносные интрузивы, имеющие массивные сульфидные руды: Верхнеталнахский (иногда подразделяемый на Талнахский и Хараелахский) и Норильск-I (рис. 3) . Все рудоносные интрузивы представляют собой (за исключением дайкообразного - Норильск-Н) В главной своей части расслоенные пологосекущие субсогласные пластовые тела лентовидной формы с ответвлениями. В бортовых частях они имеют щепящийся характер, иногда с крутосекущими дайкоподобными краевыми недифференцированными окончаниями, придающими им хонолитоподобную форму залегания, как у интрузии Норильск-I [Годлевский, 1 959 ] . Хараелахский интрузив располагается в стратиграфическом разрезе наиболее глубоко - в осадках девона (в курейской, разведочнинской и мантуровской

а б

с с

t I о 4 км О 4 км I I I

7

Рис. 3. Схематические карты, показывающие приповерхностные ограничения полнодифференцированных рудоносных интрузий Норильско-Талнахского района [Сzашапskе et al. , 1994]. Два района разделены приблизительно 15 км вдоль Норильско-Хараелахского разлома (см. - а - 7, б - 3) .

а - интрузии Талнахского района (1 - Талнахская, 2 - Хараелахская) с показом массивных рудных тел у их нижних контактов или ниже них (3) и буровые скв. (4): опробованные (1 -К3-868) ; 2 - главное хараелахское рудное тело; 3 - КЗ-1 879; 4 - СГ-28; 5 - КЗ-1 799; 6 -КЗ-17 13) . б - интрузии Норильского района, расположение опробованной буровой скв. НП-29 (2) и рудника открытых работ Медвежий ручей ( 1 ) . Показано, что интрузии различаются формой и названием (I - Норильск-I, Н - Двугорбинская, НI - Норильск-Н, IV - Черногорская, V - Южнонорильская) .

1 1

N

о 50

I

I

v v

v V\

v

v

v v

v \

V

V у,

v

v \

v v

v

V V

\ v

v \

V V

. ..

..

..

.. ..

.. ..

. -:-::- . I

V

\ v

v v \

v

v ........

. ...... .. .... .. ..

.. .. :�y v

\

v �

E.'=::=. '='-...:.. .

. .

. . .

. .

. ..

,

RQ

•.

��

���.:-.:

-.: .: .. :: .:: .::.\

:::::::::::

::::- :

-: .. �

v . :

'. �

'-.:г

.......

",

...

\ . ...

. ...

... .

. .. .

....

•..

. \у

•••

О'

••

••

••

•

. �IO �

••• -: • •

::::::

:.<::�

: ::::�

v

�

.

..

...

..

,

..

....... .

...

..

.. ,

. . .

. ...

-г

.'-.;>

г

-=>

г ..

....

. .

....

�.�

�

·:-:-гT�

O�г· .. ..

:-:·:<

·:-.\

___

---=-:J.

L _

__

�

.�.-: .. :�

�:r;=��

06�

г�·:-:

-:-:-.

v V V

. .. ..

::.\у

. .

. . -:\

Ivv

l1

02

�3

1�

��14

U

5

�6

07

[3]

8

Ir06

19

[5]10

Irтp

l11

�12

�

13

�14

�15

�16

!��

]17

�18

�19

�20

v v v \1 \1

Ри

с.

4.

Вн

утре

нн

яя с

трук

тура

и р

аспр

едел

ение

ору

ден

ени

я в

Тал

нах

ском

руд

онос

ном

ин

труз

иве

[С

луж

ени

кин

и д

р.,

1994

]. Ш

иро

тны

й р

азре

з:

1 -

вул

кан

оге

нн

ые

вер

хн

епер

мск

о"н

иж

нет

ри

асо

вые

по

ро

ды;

2 -

тер

ри

ген

ны

е п

ор

оды

ту

нгу

сск

ой

сер

ии

вер

хн

его

кар

бон

а-ве

рх

ней

пер

ми

; 3

-к

арбо

нат

ны

е п

ор

од

ы

вер

хн

его

д

ево

на;

4

-

сул

ьфат

"кар

бон

атн

ые

по

ро

ды

сред

нег

о

дев

он

а;

5

-н

еди

фф

ерен

ци

ро

ван

ны

е и

нтр

узи

вы;

6-

13

-

ди

фф

ерен

ци

аты

Т

алн

ахск

ого

и

нтр

узи

ва:

6

-п

ри

змат

ич

еск

и .. з

ерн

ист

ые

габб

ро

.. до

лер

иты

, га

ббр

о .. д

ио

ри

ты,

лей

ко

кр

ато

вые

габб

ро

, та

кси

товы

е га

ббр

ои

ды

, 7

-бе

зол

иви

но

вые

и о

ли

вин

сод

ерж

ащи

е г-

д,

8 -

ол

иви

но

вые

г-д

, 9

-о

ли

вин

-би

оти

товы

е г-

д,

10

-п

ик

ри

товы

е г-

д,

11

-тр

ок

тол

ито

вые

г-д

, 1

2 -

так

си то

вые

г-д

, 1

3 -

ко

нта

кто

вые

г-д

; 1

4-

17

·-P

t-C

u-N

i су

льф

ид

ны

е р

уд

ы:

14

-вк

рап

лен

ны

е в

пи

кр

ито

вых

г-д

, 1

5 -

вкр

апл

енн

ые

в та

к си

товы

х

г-д

, 1

6

-м

асси

вны

е,

17

-

пр

ож

ил

ко

во-в

кр

апл

енн

ые

в м

етам

ор

фи

чес

ки

х

и

мет

асо

мат

ич

еск

их

п

ор

од

ах;

18

-

мал

осу

льф

ид

ны

е п

лат

ин

ои

дн

ые

ру

ды

в т

акси

товы

х г

аббр

ои

дах

вер

хн

его

эн

до

ко

нта

кта

ин

тру

зива

; 1

9 -

ди

зъю

нк

тивн

ые

ди

сло

кац

ии

; 2

0 -

глав

ны

й ш

ов Н

ор

ил

ьск

о

Хар

аел

ахск

ого

раз

ло

ма.

свитах) , Талнахский - залегает уже менее глубоко среди осадков тунгусской серии, а Норильск-I локализуется в стратиграфическом разрезе еще выше, в главной своей части поднимаясь до надеждинской свиты вулканогенной толщи [Коровяков и др. , 1 963; Иванов и др. , 1 97 1 ; Дистлер, Кунилов, 1 994 ].

В раздув ах интрузивные тела достигают мощности 350 м, обычно же в пределах 100-200 м выклиниваясь до ноля в бортовых частях [Додин, Батуев, 1 97 1 ]. Вкрапленные руды обыкновенно располагаются в основании разреза интрузива, имеется бедная вкрапленность также в верхних частях разреза [Генкин и др. , 1 98 1 ; Дюжиков и др. , 1 988 ]. Залежи пластообразных массивных сульфидов (до 40 м мощности) локализуются в породах нижнего экзоконтакта, реже эндоконтакта (рис. 4) . В Верхнеталнахском интрузиве известны также массивные сульфиды и в верхнем экзоконтакте (рис. 5) , но менее мощные и

12

�I====--- _-

___ 111111111111111111111111 -_-_-_-_-_ - \ -----------------

7

6

Рис. 5. Типовой схематический разрез расслоенного строения рудоносных интрузий норильского типа с нижними и верхними пегматоидами и оруденением, в том числе массивными рудами [Distler, 1 994, с. 250 ] .

Приводится здесь же графическое изображение соотношения элементов, в том числе ЭПГ (PGE) в талнахских Cu-Ni рудах. Заштрихованные места показывают диапазон каждого из пара метров PGE. Описание геологической колонки см. в тексте: 1 - метаморфизованные вмещающие осадочные породы с прожилково-вкрапленными рудами и однородными и зональными рудными телами массивных сульфидов (2); 3 - безоливиновые г-д и контактовые долериты и 4 - такситовые оливиновые г-д с вкрапленными рудами с ксеноморфными прожилковидными сульфидными агрегатами. Породы главной расслоенной серии: 5 - пикритовые г-д, плагиооливиниты с клинопироксенитами и троктолитами с вкрапленными рудами каплевидными и интерстициальными агрегатами; 6 - оливин-биотитовые и оливиновые г-д (безрудные) ; 7 - оливинсодержащие, безоливиновые и кварцсодержащие безоливиновые г-д (все безрудные) ; 8 - призматическизернистые габбро-долериты, габбро-диориты и диориты; 9 - хромитоносные такситовые габброиды с редкой сульфидной вкрапленностью; 10 - лейкократовые анортитовые габбро, анортозиты и контактовые габбро-долериты, все с редкой сульфидной вкрапленностью; 12 - вулканогенные и осадочные метаморфизованные вмещающие породы с прожилково-вкрапленными рудами и жильными телами массивных сульфидов (J 1) .

1 3

бедные полезными компонентами. Известно [Дистлер, Кунилов, 1 994 ], что масса сульфидов (вместе с массивными) составляет 0,2 % в интрузиве Норильск-I, 3 % в Талнахском и 7 % в Хараелахском.

В слаборудоносных интрузивах снижаются: степень дифференцированности, доля пикритового дифференциата вплоть до полного' отсутствия, средневзвешенная магнезиальность до 8-9 % и проявление вкрапленной сульфидной минерализации при полном отсутствии массивных сульфидов [Дюжиков И др., 1988 ] . По морфологии и мощности они близки к рудоносным, заметно отличаясь по внутреннему строению, и располагаются шире в стратиграфическом разрезе - от осадков силура до низов моронговской свиты вулканогенной толщи.

Если для нижнеталнахского и моронговского типов интрузивов свойственны постоянно низкие содержания Cr (30-280 ррт) , не зависимо от магнезиальности пород, то для интрузивов норильского типа характерна общая обогащенность Cr (до 3000-5000 ррт) , правда при значительном варьировании его содержаний по разрезу (в верхних такситах даже по несколько мас. % ) . Подобная же картина наблюдается при сопоставлении этих типов интрузивов И по содержанию Ni, обедненность которым имеет место для нижнеталнахского и моронговского типов. По ряду геохимических характеристик (соотношением РЗЭ, отношениям Th/U, Ta/La) интрузивы норильского типа соответствуют базальтам позднего этапа вулканизма (более близки к mr2-mk лавам) , но имеют более высокую радиогенность Sr (см. рис. 7) . Базитовые дифференциаты рудоносных интрузивов не имеют какого-либо обеднения или обогащения Си, Ni и ЭПГ (PGE) по сравнению с базальтами mr2-sm свит. Судя по низким соотношениям Се/УЬ и La/Sm, нет заметной коровой контаминированности в интрузивах норильского типа. Интересно отметить, что соотношение интрузивов нижнеталнахского и норильского типов в Норильском рудном узле ниже, чем в Талнахском. По особенностям внутреннего строения среди дифференцированных интрузивов также различают [Золотухин, Виленский, 1978 ; Дюжиков и др., 1 988 ; и др. ]: полнодифференцированные интрузивы НорильскоТалнахской группы, лейкократовые дифференцированные интрузивы Зубовской группы И меланократовые дифференцированные интрузивы МоронговскоНижнеталнахской группы. По нашим представлениям [Золотухин, Виленский, 1978 ] , эти типы дифференцированных интрузивов в такой же последовательности могут быть совмещены в одном протяженном эшелонированном погружающемся интрузивном теле с последовательным уменьшением его степени дифференциации, развития основных пегматоидов и интенсивности оруденения.

1 4

2. ГЛАВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВНУТРЕННЕГО СТРОЕНИЯ И СОСТАВА НОРИЛЬСКИХ РУДОНОСНЫХ ИНТРУЗИВОВ И ИХ ПЕГМАТОИДОВ

Как уже упоминалось выше, норильские рудоносные гипербазит-базитовые интрузивы представляют 'собой маломощные (максимально - первые сотни метров) , обычно полого секущие языковидные, иногда ветвящиеся тела с длиной в первые десятки километров, шириной - в первые километры и располагаются в стратиграфическом разрезе чехла Сибирской платформы от девона до низов вулканогенной толщи включительно.

Главные особенности этих интрузивов следующие: 1 . Полнодифференцированно�, расслоенное их внутреннее строение. 2. Достаточно магнезиальный средневзвешенный состав (в диапазоне со

держаний 10-12 мас. % MgO) . 3. Присутствие в них горизон:гов неравномерно-зернистых атакситовых и

крупнозернистых пород, оказавшихся, как выяснилось [Золотухин, 1 964 ] , своеобразными базитовыми пегматоидами.

4. Присутствие в них сульфидного Cu-Ni оруденения с платиноидами, в том числе с массивными рудами.

5. Тесные пространственные и весьма вероятные генетические связи их с базитовыми расплавами, образовавшими мощную толщу (более 3,5 км) лав Сибирской флудбазальтовой (трапповой) пермо-триасовой провинции, в СЗ части Сибирской платформы [Соболев, 1 936; Золотухин и др. , 1 986 ] . Остановимся на этих особенностях более подробно.

Расслоенное строение рудоносных норильских интрузивов фиксируется во время процесса кристаллизации материнского расплава, внедрившегося в интрузивную камеру, и представлено, не считая контактовых габбро-долеритов, серией дифференциатов (снизу вверх по разрезу) : пикритовыми (более 25 % магнезиального оливина) , оливиновыми (до 1 О % оливина) и безоливиновыми габбро-долеритами (г-д) . В качестве второстепенных отмечены перидоти�ы (более 50 % магнезиального оливина) , оливин-биотитовый г-д (более 1 О % оливина) и габбро-диориты, вплоть до гранитоподобных гибридных прикровельных пород. Мощность дифференциатов варьирует в пределах первых десятков метров , но наиболее мощным в этих интрузивах обычно является горизонт оливиновых г-д, К составу KOTOPOlO уже приближаются средневзвешенные составы рудоносных интрузивов. Сопоставление состава дифференциата пикритовых г-д (а также такситовых г-д и габбро из верхних и нижних горизонтов) со средневзвешенными составами соответствующих интрузий Норильского района приводится в табл. 1 (см. также табл. 4, 6 , 7) *. Можно видеть гораздо более значительный рассев составов пикритовых г-д по сравнению со средневзвешенными составами интрузивов, что объясняется, очевидно, неравномер-

* Для удобства сопоставления данных все таблицы вынесены в Приложение 1.

15

ным их обогащением кумулатами оливина. На особенностях такситовых пород и габбро мы остановимся несколько позже. Общий спектр химических составов пород-дифференциатов расслоенной серии из всех ветвей рудоносного Верхнеталнахского интрузива демонстрируют данные табл. 2 и ряд таблиц в нашей ранней работе [Золотухин и др. , 1 975]. На сводной диаграмме А. Н. Заварицкого [Там же ] наблюдается практически непрерывная эволюционная серия составов пород от безоливиновых до пикритовых г-д, фиксируемая единым трендом для всего интрузива. Более полные химические и геохимические данные для ряда избранных образцов по разрезу расслоенной серии Верхнеталнахского интрузива приводятся в табл. з. Здесь же имеется и ряд индикаторных геохимических и петрологических показателеЙ.

Основные пегматоиды представлены "нижними" и "верхними

" горизонтами, обычно приуроченными к нижнему и верхнему эндоконтактам (см. рис. 4 , 5) интрузива, и слагаются как неравномерно-зернистыми такситовыми г-д, так и равномерно-зернистыми меланократовыми (троктолиты-талнахиты) и лейкократовыми породами (пегматоидные габбро) . Как показано ранее [Золотухин, 1 964; Золотухин, Васильев, 1967; Золотухин и Др. , 1 975 ] , эти горизонты не входят в состав расслоенной серии и, представляя собой своеобразные пегматоиды, являются более поздними образованиями и наложены на породы расслоенной серии, замещая их. При этом в значительной мере сохраняется их химизм, но изменяется структура, текстура, а также состав и концентрация рудных минералов. Химические анализы всех разновидностей нижних nегматоидав из Верхнеталнахского интрузива представлены в табл. 4. Приводятся нормативные составы этих пород (в мас. % нормативных минералов) , дающие представление о средних составах этих весьма сильно варьирующих пород как по составу самих минералов, так и по их количеству. Таким образом получаем диапазон составов для оливина от 1 О дО З6 % Ра компонента при количестве от 6 до 40 % и более от объема породы. Фактически его количество будет заметно большим за счет получившегося здесь нормативного ортопироксена (6-27 % ) , учитывая, что модальный ортопироксен в пегматоидах присутствует в количестве не более первых процентов.

Клинопироксен, имея в своем составе от 10 до 48 % геденбергитового компонента, составляет от 5 до 24 % объема породы.

Плагиоклаз имеет в составе от 87 до 60 % Ап компонента, слагая от 20 до 58 % объема породы, кроме того в плагиоклаз входит еще небольшое количество ортоклазового компонента ( 1-5 % ) . Сумма нормативных рудных минералов варьирует от 2,5 до 25 % и более. Достаточно близкие оценки получаются для модальных составов одноименных минералов (табл. 5) [Золотухин, Рябов , 1 970; Рябов, Золотухин, 1 977 ] .

Приводятся химические анализы верхних nегматоидов для ряда рудоносных норильских интрузивов (табл. 6) , в которых диапазон содержания MgO чаще составляет 6-9 мас. % , хотя бывает гораздо больше в случае присутствия в них маломощных верхних пикритовых габбро-долеритов с хромитом (см. табл. 6, ан. 7, 8 , 1 , 2) . Комплексные химические и геохимические данные для избранных образцов из основных пегматоидов в интрузивах норильского типа приводятся в табл. 7, где имеется и ряд индикаторных отношений для сопоставления с таковыми пород расслоенной серии интрузивов. Можно видеть, что нет четких признаков, по которым бы те и другие могли быть закономерно разделены. 1 6

Вместе с тем, на ряде построенных нами диаграмм это стало возможным. Так на диаграммах, связывающих величину К2О/ (К2О + Na20) с величинами MgO/Ti02 (фиг. 1 ) * И MgO (фиг. 2) для пород пегматоидов и расслоенной серии рудоносных интрузивов, выявляется вытянутость поля основных пегматоидов вдоль оси К2О/ (К2О + Na20) , а поля пород расслоенной серии - вдоль осей MgO и MgO/Ti02• Это указывает на б

ольшую калиевость пегматоидного расплава по сравнению с расплавом, исходным для главного тела интрузива. Средневзвешенные составы главных норильских рудоносных интрузивов занимают на диаграммах положение, близкое к центральной части главного пегматоидного поля. Здесь сказывается большой вклад в калиевость средневзвешенных составов интрузий со стороны пород пегматоидных горизонтов. Точки и нижних, и верхних пегматоидов сравнительно равномерно распределились по общей площади базитовых пегматоидов, что не дает основания генетически отделять одни от других. Часть пегматоидов как верхних, так и нижних тяготеют на диаграмме к местоположению средних по контактовым и безоливиновым г-д, указывая на первоначальный субстрат, при переплавлении которого образовались эти пегматоиды. Подтверждением этого является приуроченность сюда же среднего по тахилитам, формирующим кое-где жилообразные тела в кровле Верхнеталнахского интрузива [Золотухин и др. , 1 975 ] . Интересно отметить, что тренд базальтовых свит (см. фиг. 2) как бы окаймляет нижнюю половину поля пегматоидов, не пересекая его, но в то же время пересекая дважды поле расслоенной серии рудоносных интрузивов.

По вытянутости полей на диаграмме КФ (коэффициент фракционирования) - К2О/ (К2О + Na20) можно утверждать, что четко эволюционирует по КФ не только расслоенная серия рудоносных интрузивов, но И их основные пегматоиды (фиг. 3) . Одновременно они эволюционируют и по калиевости, причем в разной мере - более интенсивно породы пегматоидов и заметно менее интенсивно породы расслоенной серии. Основные пегматоиды эволюционируют по КФ не только за счет унаследования КФ переплавляемых пород при образовании вторичного пегматоидного расплава, но и за счет появления в них рудных минералов, привнося в их состав железо, причем явно в более значительном количестве, чем в породах расслоенной серии. Именно за счет этого тренд основных пегматоидов по КФ даже превышает по протяженности тренд расслоенной серии по Кф' Это подтверждает диаграмма Sобщ.-Кф (фиг. 4) . На ней видим, что почти все породы расслоенной серии образуют четкий тренд во всем диапазоне КФ с малым, но закономерным возрастанием содержания S. Исключение составляют оруденелые пикритовые г-д, располагающиеся на диаграмме выше, далеко за пределами упомянутого тренда, в начале которого при самых низких КФ располагаются лишь неоруденелые пик риты. К тренду расслоенной серии явно тяготеет тренд малосульфидных верхних пегматоидов, который с повышением содержания серы переходит в общее поле пегматоидов, а затем -в поле нижних пегматоидов. При этом сама конфигурация площади этих пегматоидов образует четкий тренд, фиксирующий резкое возрастание содержания серы с возрастанием КФ пород. Обособленно от этого тренда пегматоидов располагаются оруденелые пик риты основной расслоенной серии в области низких Кф' Можно видеть, что именно существенное повышение количества

* Здесь и далее графики (фиг. 1-34) см. Приложение 11.

1 7

серы, связанной с железом в сульфидах, должно косвенно обусловливать значительный рост величины КФ в пегматоидных породах.

На диаграмме для титана Ti02-МgО (фиг. 5) конфигурация полей расслоенной серии и пегматоидов рудоносных интрузий демонстрирует прямую зависимость MgO и Ti02 для пегматоидов, а для расслоенной серии, как и для серии базальтовых свит, обратную. В центральной части диаграммы наблюдается перекрытие полей пегматоидов, расслоенной серии и тренда базальтовых свит. Начиная со свиты пdз, тренд базальтовых свит полностью совпадает с расслоенной серией, включая свиты туклонскую (базальтовые и пикритовые лавы) , моронговскую и мокулаевскую. В то же время группа базальтовых свит (iv, sv, ndl_2, gd) не совпадает с полем расслоенной серии. Гудчихинские базальты и пикриты, в частности, находятся на диаграмме на большом удалении от поля расслоенной серии. Отметим, что с полем пегматоидов (в целом) в верхней его части совпадает группа средневзешенных составов, подсчитанных по рудоносным интрузиям И их ветвям, а также средних составов их дифференциатов, такситов, талнахитов и тахилитов.

На диаграмме для хрома Сг-МgО (фиг. б) поле расслоенной серии рудоносных интрузий совпадает с трендом базальтовых свит и демонстрирует четкую прямую зависимость Cr и MgO. На диаграмме появляется уже два поля пегматоидов: 1 ) нижнее - для низкохромистых пегматоидов (в целом) , верхняя часть которого относится к низкохромистым верхним пегматоидам и 2) верхнее - для высокохромистых верхних пегматоидов. С полем расслоенной серии частично перекрывается нижнее низкохромистое поле пегматоидов (в целом) .

На диаграмме для никеля Ni-МgО (фиг. 7) поле расслоенной серии рудоносных интрузивов в значительной мере совпадает с трендом базальтовых свит. В центральной части поле расслоенной серии частично перекрывается полем пегматоидов (в целом) . При этом в нижней части пегматоидного поля (с низкими концентрациями Ni) располагаются верхние пегматоиды, а в верхней части поля - нижние пегматоиды, в которых содержание Ni близко к содержаниям его в пикритовых г-д расслоенной серии рудоносных интрузивов и значительно превышает содержание Ni в пикритовых базальтах гудчихинской и, тем более, туклонской свит базальтовой серии.

На диаграмме для меди Cu-МgО (фиг. 8) видно, что расслоенная серия рудоносных интрузий (кроме пикритового дифференциата) совпадает с трендом базальтовых свит, построенным, как и ранее, по средним аналитическим данным [Lightfoot et а1. , 1 994 ]. Поле пегматоидов (в целом) занимает левую часть диаграммы, причем в верхней части этого поля находятся нижние пегматоиды с содержаниями Си, равными либо превышающими таковые в пикритах расслоенной серии. Нижнюю часть этого поля занимают, в основном, верхние пегматоиды с минимальными содержаниями Си. Средние содержания Си имеются в пикритах расслоенной серии, намного превышающие содержания Си в пикритовых базальтах гудчихинской и туклонской свит.

На основе индикаторных отношений ряда микроэлементов также были построены сопоставительные диаграммы.

На диаграмме Th!U-УЬ/Gd (фиг. 9) выделяются три поля, соответственно, для расслоенной серии, основных пегматоидов и базальтовых свит. Расположение пегматоидного поля, как видно из диаграммы, практически не зависит от величины отношения Th!U. Поле расслоенной серии зависит в заметно большей степени от величины соотношения Th/U. Промежуточное положение 18

между ними занимает протяженное вытянутое поле средних составов вулканических свит [Lightfoot et al. , 1 994 ]. В месте перекрытия этих полей располагаются средние составы туклонской, моронговской - 1 и 2 и мокулаевской свит базальтовой серии Норильского района. Крайние минимальные значения отношения Yb/Gd фиксируются для группы свит: сыверминской, ивакинской и наименьшие для гудчихинской базальтовой и пикритовой.

На диаграмме La/Sm-Ta/La (фиг. 10) наблюдается обратная зависимость этих отношений для всех трех вытянутых полей - базальтовых свит, расслоенных серий интрузивов и их пегматоидов. Перекрытие всех трех полей имеется в средней части диаграммы. Здесь располагаются туклонская, моронговская и мокулаевская свиты. Наибольшими рассматриваемыми соотношениями на диаграмме характеризуется поле базальтовых свит, которое имеет наибольшую вытянутость с максимальными La/Sm для ndl_2 и iv свит и минимальными для пикритов гудчихинской свиты (и с максимальными отношениями Ta/La) .

На диаграмме La/Sm-Ce/Yb (фиг. 1 1 ) наблюдается наиболее близкое совмещение полей пегматоидов и расслоенной серии в левой части диаграммы с наименьшими отношениями Се/УЬ. С ними же совмещается крайняя левая часть поля базальтовых свит: (mrl_2, tk, mk) . На большом удалении от них находится группа свит: пd1_з, sv и iv при самых высоких значениях La/Sm, а при самых высоких отношениях Се/УЬ - свиты sv и iv. Обособленно от всех других свит в центральной части диаграммы (при средних значениях La/Sm и Се/УЬ) располагаются гудчихинская и ее пикритовые лавы.

Из обзора трех диаграмм по соотношению индикаторных микроэлементов следует, что наибольшая аналогия у расслоенных серий интрузивов и их пегматоидов имеется у базальтов туклонской свиты (в том числе пикритовых базальтов этой СВИТЫ), а также базальтов моронговской и мокулаевской свит. Что касается базальтов гудчихинской свиты (и ее пикритовых базальтов) , то они везде находятся на значительном удалении от полей расслоенной серии и пегматоидов интрузивов и, очевидно, прямой генетической связи с ними не имеют. Это подтверждает и диаграмма MgO-Тi02 (см. фиг. 5) .

На пауковой диаграмме главных рудных компонентов Ti02-Сг-Ni-СоCu-Pt-Pd-S (фиг. 12) сопоставляются по этим восьми элементам средние составы расслоенной серии рудоносных интрузий, ее пикритового дифференциата и основных пегматоидов (в целом) . Можно видеть, что по сравнению с расслоенной серией пегматоиды заметно более обогащены всеми этими компонентами (за исключением хрома) . Пегматоиды по сравнению с пикритами рудоносных интрузий заметно обеднены Cr, Ni, Со, Pt, S и обогащены Ti, Си, и Pd. Следует подчеркнуть, что пик риты по сравнению с расслоенной серией (в целом) обеднены Тi02 и обогащены всеми остальными рассматриваемыми компонентами.

Подобная пауковая диаграмма, где по этим же восьми компонентам сопоставляются все пегматоидные образования между собой (верхние и нижние такситовые г-д и пегматоиды в целом) , приводится на фиг. 1 3. Верхние такситы по сравнению с нижними такситами и пегматоидами (в целом) обеднены всеми рассматриваемыми компонентами кроме Ti02 и Cr. Нижние такситы по сравнению с пегматоидами (в целом) обогащены всеми этими компонентами кроме Тi02 и Cr.

На пауковой восьмиэлементной диаграмме Cr-Ni-Co-Cs-Ba-RbSr-Zr (фиг. 1 4) сопоставляются: расслоенная серия (в целом) с пегматоидами

1 9

(в целом) , а также с верхними и нижними такситами и пикритами по ряду когерентных и некогерентных элементов.

Пегматоиды (в целом) по сравнению с расслоенной серией (в целом) обогащены Ni, Со, Cs, Ба, Rb, Sr и обеднены Zr и Сг, по сравнению с пикритами расслоенной серии они обогащены Cs, Ба, Rb, Sr, Zr и очень обеднены Сг, Ni и Со, т. е. явно обогащены некогерентными и обеднены когерентными элементами.

Верхние такситы по сравнению с расслоенной серией (в целом) обогащены Cs , Ба, Rb, Sr и обеднены Cr, Ni, Со, Zr, а по сравнению с нижними такситами еще более обогащены Cs, Ба, Rb, Сг и значительно обеднены Ni, Со, Zr, Sr.

Нижние такситы по сравнению с расслоенной серией (в целом) обогащены Ni, Со, Cs, Ба, Rb, Sr и обеднены Сг и Zr, с пик ритами - обогащены Cs, Ба, Rb, Sr, Zr (некогерентными элементами) и обеднены Сг, Ni, Со (когерентными элементами) , с пегматоидами (в целом) - обогащены Ni, Со, Sr, Zr и обеднены Cs, Rb, Ба, Cr (т. е. обогащены и обеднены как когерентными, так и некогерентными элементами) .

Рассмотрев особенности геохимии рудоносных интрузивов норильского типа, специально отметим следующее. На ранее опубликованной диаграмме Th/U-УЬ!Gd [Dist1er, Kunilov, 1 994; figs. 5, 6 ] по местоположению пород базальтовых свит нанесены ореолы для ранней, средней и поздней фаз, причем в этом порядке снижаются их величины Th/U и возрастают Yb!Gd. Можно видеть (рис. 6) хорошее совпадение по этим пара метрам составов мафитовых (базитовых) и пикритовых пород рудоносных интрузий Норильск-I, Главной Талнахской и СЗ ветви Талнахской с ореолами для базальтов поздней фазы (моронговская, мокулаевская и самоедская свиты) . Мафитовые и пикритовые породы Нижнеталнахской интрузии, в основном, уже совпадают с ореолом лав средней фазы (туклонская, надеждинская и низы моронговской свит) . Это указывает на явное геохимическое сходство пород рудоносных интрузивов И базальтов последней фазы вулканизма в Норильском районе, чего нельзя сказать о породах Нижнеталнахской интрузии.

Очень важно дать правильную интерпретацию изотопным отношениям, следующим из диаграммы (87Sr/86Sr) J - 250 млн лет - (206РЬ!204РЬ) J -250 млн лет [Dist1er, Kunilov, 1 994 ; figs. 7, 8 ] , которую мы приводим на рис. 7. По ореолам базальтовых лав по этим параметрам намечается сильная зависимость их от отношений 87Sr/86Sr и значительно более слабая от отношения 206РЬ!204РЬ. При этом наблюдается тенденция уменьшения возраста свит с уменьшением величины отношения 87Sr/86Sr (за исключением базальтов ndl_2 свиты) .

Для интрузивных мафитовых, пикритовых, такситовых и контактовых пород, а также мафитовых и пикритовых г-д Нижнетална'хской интрузии наблюдается на диаграмме достаточно узкий диапазон значений ( 17 ,8-18 ,3) отношения 20БРЬ!204РЬ, но весьма растянутый интервал отношений по 87Sr/86Sr ( 1 ,7050-1 ,7087) . Для такситовых пород интервал по 206РЬ!204РЬ становится еще более узким 18 ,09-18 , 12 , в то время как по 87Sr/86Sr он составляет весьма значительную величину в диапазоне 0,7057-0,7087. Это указывает для пород всех интрузий, представленных на диаграмме, на нестабильность отношений 87Sr/86Sr, по-видимому, за счет как дополнительной ассимиляции еще корового стронция и нарушенности исходных его отношений в магме интрузий с возрастанием отношений изотопов стронция, так и привноса стронция через пегматоидные расплавы (см. фиг. 14) . Очевидно благодаря этому на диаграмме (см. рис. 7) наблюдается сдвиг точек пород рудоносных интрузивов из ореолов лав 20

Th/U

5,0 @ Ф@

4,0

3,0

2,0

0,2

Th/U

5,0

4,0 Kt

3,0

2,0

0,2

@

а

Лавы ранней фазы Лавы

Базальты поздней фазы

•

•

0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 Yb/Gd

б

..

---Лавы ран неи фазы

�e о 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 Yb/Gd

Рис. 6. Диаграмма величин Th/U-Yb/Gd для лав ранней, средней и поздней фаз (а), показанных ореолами, и составов базитовых и пикритовых пород рудоносных интрузий норильского типа (6) [Dist1er, Кuпilоv, 1994 ] . Уел. обозн. см . на рис. бб и 7а. Подсвиты: Kt - калтаминская, Ik - иконекая; остальные символы свит см. в гл. 1 , с. 1 0.

21

а (87Sr(86Sr) J-250 Ма 0,709

0,708

0,707

0,706

0,705

0,704

16,5 17,0 1 ,5 18,0

�Hr-Sm c::!:JNdз-МГ,[�]Gd2

0Nd1-2 0Gdf

ШТk(РiСГ.) WGd1

DМГ2-Мk QTk(bas.)[!]Sv

(87Sr(86Sr) J-250 Ма 0,709

0,708

0,707 Лавы ранней фазы

0,706

0,705

0,704

б

16,5 17,0 17,5 18,0

Типы пород базиты выше п икрит . контакт. и Интрузии пикритов, г-д г-д такс. г-д

о • ф норильск-I 'v � 'f С3 Талнах • i) Ниж. Талнах

[�]V2-З W1V1

Рис. 7. Диаграмма величин 87Sr/86Sr_206Pb/204Pb для лав ранней, средней и поздней фаз (а), показанных ореолами, и составов базитовых и пикритовых пород расслоенной серии и пегматоидных (такситовых) пород рудоносных интрузий норильского типа (6) [Distler, Kuni1ov, 1 994 ] . Обозначения (символы) вулканогенных свит, см. в тексте (гл. 1 , с. 1 0) .

базальтов поздних фаз в чуждый им, судя по диаграмме Th!U-УbIGd (см. [Distler, Kunilov, 1 994; fig. 6 ]) , ореол базальтовых лав ранней фазы (см. рис. 6) . Однако это вряд ли может ставить под сомнение генетическую общность рудоносных интрузивов и базальтов поздней фазы Норильского района, что и подтверждает рассмотренная выше (см. фиг. 1 1) построенная нами диаграмма Ce/Yb-La/Sm, где с полями расслоенной серии и пегматоидов совпадают лишь средние значения для туклонской, моронговской И мокулаевской базальтовых свит. Очень важная особенность - появление на этой изотопной диаграмме (см. рис. 7) пегматоидных пород рудоносных интрузий среди пород Нижнеталнахского интрузива с очень высокими (до максимальных) соотношениями изотопов стронция. Это может указывать, очевидно, на привнос Sr в рудоносные интрузии через пегматоиды теми же растворами, которые и выносят Cr и Ni из магнезиальных трапповых интрузий нижнеталнахского типа [Рябов, Якоби, 1 98 1 ; Рябов, 1 99 1 ]. 22

Приведенные выше диаграммы по главнейшим микроэлементам в сопоставляемых породах пегматоидов и расслоенной серии рудоносных интрузий Норильского района убедительно свидетельствуют об обогащенности пегматоидов некогерентными элементами, в том числе стронцием. Это подтверждается и на диаграммах резко возрастающей калиевостью пегматоидных пород с возрастанием КФ (либо с уменьшением в них содержаний MgO и отношения MgO/Ti02) . Параллельно в nегмаmоuдах резко возрастают содержания общей серы с ростом их Кф, а с возрастанием в них MgO, но не более 1 6 мас. % , заметно увеличиваются содержания Ti02, Cr, Ni, Си. Все это указывает на тенденции взаимодействия флюидов, связанных с базитовыми пегматоидами, как с самими пегматоидами, так и с вмещающими их породами расслоенной серии рудоносных интрузий, результатом которого в итоге является оруденение норильского типа.

При нанесении результатов анализов пегматоидных пород на диаграмму Заварицкого (рис. 8) оказывается, что они фактически повторяют на ней весь

с 1 0 5 1 0 а

50

Т Тл � 1 о о 6 t:. � 2 о !:] 11 3

60 '1 '

протяженный эволюционный тренд пород расслоенной серии [Золотухин и др. , 1 975 ]. Этот факт уже невозможно иначе трактовать как унаследование пегматоидами состава пород расслоенной серии. Вместе с признаками ороговикования прилегающих к пегматоидам пород расслоенной серии (распад зерен оливина, клинопироксена, плагиоклаза) , а также интенсивного воздействия пегматоидов на псевдоксенолиты пород расслоенной серии, часто встречающихся среди такситовых пород, это интерпретируется нами как возникновение пегматоидов за счет появления "вторичного" расплава вместо части пород расслоенной серии. Об этом же свидетельствует и локализация пегматоидов не только, как обычно, в эндоконтактовых частях интрузива (см. рис. 5) , но и в средней части разреза, например, в интрузии Норильск-Н [см. Золотухин, Васильев, 1 967 ]. Соотношение нормальных и магнезиальных такситовых г-д, талнахитов и сульфидных руд показано на рис. 9, где видна их четкая взаимосвязанная локализация. Горизонт нижних такситовых пород располагается обычно между контактовыми и пикритовыми г-д. Горизонт верхних такситовых г-д и габбро локализуется между верхними контактовыми г-д и породами верхней части расслоенной серии и представлен линзовидными и пластинообразными телами (см. рис. 4, 5) . Габбро может располагаться и в нижней части разреза, где могут быть талнахиты как разновидность пегматоидных пород [Золотухин, Рябов, 1 970 ].

В некоторых разрезах сложной дайкообразной интрузии Норильск-Н наблюдается слияние верхних и нижних такситовых горизонтов на всю ее мощность с отдельными реликтами горизонтов основной трехчленной расслоен-:ной серии [Роговер, 1 959; Золотухин, Васильев , 1 967 ] . Взаимоотношения такситовых пород с контактовыми, пикритовыми и другими породами расслоенной серии интрузивов норильского типа повсеместно не оставляют сомнений, что такситы являются наиболее молодыми образованиями. Для них характерна относительная лейкократовость, как и для пегматоидных явно лейкократовых габбро. Подчеркнем, что такситовые породы, а также габбро иногда выходят за пределы интрузива и ведут себя уже как самостоятельные геологические тела

11 11 � 11

Г Г

ГО ГО ГО

ГП ГП ГП ГП

24

г ГО

ГП ГП

�1

CEJг

�з

[2;]4 [IJs

[5]6

L3)7 . . . .. lЬJa

�9 �1O

(Норильск-I, Талнах) . Обнаруженные и исследованные в этих породах расплавные включения минералообразующей среды в клинопироксенах и плагиоклазах

Рис. 9. Взаимоотношения пород расслоенной серии, основных пегматоидов и сульфидных руд в одном из разрезов Верхнеталнахского интрузива [Золотухин, Рябов, 1 970 ]:

1 - габбро-диорит; 2 - безоливиновый г-д; 3 - оливиновый г-д; 4 - пикритовый г-д; 5 - лейкогаббро; 6 - талнахит (троктолит) ; 7 - такситовый г-д; 8 - контактовый г-д; 9 - сульфидное оруденение; 10 - метасоматиты по вмещающим осадочным породам.

(табл. 8) не дают возможности считать их метасоматическими, температуры их образования ( 1000-1050 ОС) уже около 1000 ниже наиболее низкотемпературных пород расслоенной серии - безоливиновых габбро-долеритов [Золотухин, 1 964; Булгакова и др. , 1 967; Золотухин и др. , 1 975 ]. Отсюда следует, что лейкократовость вторичных расплавов, исходных для формирования основных пегматоидов, возникла еще на этом магматическом этапе и в значительной мере бьmа обязана метамагматическому процессу [Коржинский, 1 973 ] с привносомвыносом вещества флюидами. Доказательства неизохимичности и суждения о степени подвижности компонентов в этом процесс е дают расчеты и диаграммы �