1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Петрология
  4. T. 31, № 5, 2023

Петрология, 2023, T. 31, № 5, стр. 482-509

Нижнеталнахский тип интрузивов в Норильском рудном районе

С. Ф. Служеникин a, *, К. Н. Малич b, М. А. Юдовская a, c, Д. М. Туровцев a, Т. Н. Анциферова a, С. К. Михалев d, И. Ю. Баданина b, Н. Г. Солошенко b

a Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН
Москва, Россия

b Институт геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого УрО РАН
Екатеринбург, Россия

c CIMERA, School of Geosciences, University of the Witwatersrand
Republic of South Africa

d ООО “Норильскгеология”
Норильск, Красноярский край, Россия

* E-mail: sluzhenikinsf@yandex.ru

Поступила в редакцию 26.10.2022
После доработки 03.02.2023
Принята к публикации 15.02.2023

Аннотация

Троктолиты, оливиновые и богатые оливином пикритовые габбродолериты слагают до 75% разрезов интрузивов нижнеталнахского типа в местах их повышенной мощности, тогда как маломощные разрезы сложены безоливиновыми и оливинсодержащими габбродолеритами. В толще высокомагнезиальных кумулатов нет четкой дифференциации, хотя содержание TiO2 и щелочей увеличивается к верхним эндоконтактам. Переходы между разными типами пород постепенные, и поля составов низко-Ni оливина в них (Fo70–83, 0.01–0.2 мас. % NiO) существенно перекрываются. Содержания и диапазоны вариаций Cr2O3 (0.01–0.5 мас. %) и TiO2 (0.05–1.0 мас. %) в клинопироксене (Fs7–13, Mg# 68–89) являются наименьшими среди всех типов интрузивов норильского комплекса, что согласуется с обедненностью хромом (0.002–0.051 мас. % Cr2O3) валового состава пород. Более поздний ортопироксен (Fs15–30) образуется при реакции остаточного расплава с ранним оливином. Плагиоклаз, наряду с лейстами в офитовом каркасе, образует порфировидные вкрапленники и их срастания, а также доминирует в шлирах и фрагментах лейкократовых пород в такситовидных и пикритовых габбродолеритах со слабо сортированной расслоенной текстурой. В богатых оливином породах сульфиды представлены ассоциацией троилит ± пирротин гексагональный + железистый богатый Co пентландит + железистый халькопирит (±путоранит, талнахит) ± кубанит. В верхних и нижних частях интрузивов развита ассоциация пирротин гексагональный + халькопирит + пентландит, тогда как в эндо- и экзоконтакте кристаллизуются пирротин моноклинный + халькопирит + пентландит обогащенный Ni. Концентрация цветных (0.077–0.21 мас. % Ni, 0.05–0.38 мас. % Cu) и платиновых металлов (0.03–0.26 до 0.40 г/т суммы ЭПГ) в минерализованных породах очень низка. При условии небольшого количества сульфидов и крайне низкого тенора цветных и платиновых металлов в них гетерогенный изотопный состав серы нижнеталнахских сульфидов (δ34S в пределах 3.8–8.6‰, но до 11.8%), скорее всего, отражает достижение повторного сульфидного насыщения при ассимиляции сульфатной серы магмой, ранее испытавшей потери халькофильных металлов в сосуществующую сульфидную жидкость на глубине. Sr-Nd изотопные составы (первичное Sri отношение на возраст 250 млн лет от 0.7073 до 0.7087 и εNd(Т) от –1.8 до –5.9) нижнеталнахских интрузивов отражают преобладающую контаминацию протерозойским материалом в отличие от рудоносных интрузивов, чьи Sr-Nd изотопные составы свидетельствуют в пользу контаминации верхнекоровым осадочным веществом палеозойского возраста.

Ключевые слова: магматические сульфиды, базит-ультрабазитовые интрузивы, нижнеталнахский тип, Норильский район, Nd-Sr изотопная систематика, S-Cu изотопная систематика, контаминация, трапповый магматизм

Список литературы

  1. Августинчик И.А. О составе сульфидной минерализации Нижнеталнахского интрузива // Генезис и условия локализации медно-никелевого оруденения. М.: ЦНИГРИ, 1981. С. 34–40.

  2. Бычкова Я.В., Синицын М.Ю., Петренко Д.Б. Методические особенности многокомпонентного анализа горных пород методом масс-спектроскопии с индуктивно связанной плазмой // Вестн. МГУ. Сер. геол. 2016. № 6. С. 56–63.

  3. Годлевский М.Н. Траппы и рудоносные интрузии Норильского района. М.: Госгеолтехиздат, 1959. 68 с.

  4. Додин Д.А., Садиков М.А. Некоторые вопросы дифференциации траппов на примере Хараелахских гор // Петрология траппов Сибирской платформы. Л.: Недра, 1967. С. 141–152.

  5. Дюжиков О.А., Дистлер В.В., Струнин Б.М. и др. Геология и рудоносность Норильского района. М.: Недра, 1988. 279 с.

  6. Земскова Г.В. Петрографическая характеристика интрузивов “нижнеталнахского” типа (Норильский район) // Генезис и условия локализации медно-никелевого оруденения. М.: ЦНИГРИ, 1981. С. 28–34.

  7. Золотухин В.В. Основные закономерности прототектоники и вопросы формирования рудоносных трапповых интрузий (на примере Норильской). М.: Наука, 1964. 192 с.

  8. Изотопная геология норильских месторождений // Под ред. О.В. Петрова. СПб.: ВСЕГЕИ, 2017. 348 с.

  9. Кетров А.А., Юдовская М.А., Шелухина Ю.С. и др. Источники и эволюция изотопного состава серы сульфидов Хараелахского и Пясино-Вологочанского интрузивов (Норильский рудный район) // Геология рудн. месторождений. 2022. Т. 64. № 6. С. 657–686.

  10. Комарова М.З., Люлько Т.П. О расчленении трапповых интрузий Норильского района // Петрология траппов Сибирской платформы. Л.: Недра, 1967. С. 43–54.

  11. Криволуцкая Н.А. Эволюция траппового магматизма и Pt-Cu-Ni рудообразование в Норильском районе. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2014. 305 с.

  12. Криволуцкая Н.А., Арискин А.А., Служеникин С.Ф., Туровцев Д.М. Геохимическая термометрия пород Талнахского интрузива: оценка состава расплава и степени раскристаллизованности // Петрология. 2001. Т. 9. № 5. С. 451–479.

  13. Лихачев А.П. Платино-медно-никелевые и платиновые месторождения. М.: Эслан, 2006. 496 с.

  14. Люлько В.А., Амосов Ю.Н., Лунин Э.Б. Металлогеническая карта (на медь и никель) северо-западной части Сибирской платформы масштаба 1 : 200 000. НКГРЭ, Норильск: Фонды Норильскгеологии, 1975.

  15. Малич К.Н., Баданина И.Ю., Белоусова Е.А. и др. Контрастные магматические источники в ультрамафит-мафитовых интрузивах Норильского региона (Россия): Hf-изотопные данные в цирконе // Ультрабазит-базитовые комплексы складчатых областей и связанные с ними месторождения. Материалы III Международной конференции. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2009. Т. 2. С. 35–38.

  16. Малич К.Н., Баданина И.Ю., Туганова Е.В. Рудоносные ультрамафит-мафитовые интрузивы Полярной Сибири: возраст, условия образования, критерии прогноза. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2018. 287 с.

  17. Наторхин И.А., Архипова А.И., Батуев Б.Н. Петрология талнахских интрузий. Л.: Недра, 1977. 236 с.

  18. Падерин П.Г., Деменюк А.Ф., Назаров Д.В. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 1 000 000 (третье поколение). Серия Норильская. Лист R–45. Объяснительная записка. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2016. 320 с. + 7 вкл.

  19. Радько В.А. Фации интрузивного и эффузивного магматизма Норильского района. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2016. 226 с.

  20. Рябов В.В., Шевко А.Я., Гора М.П. Магматические породы Норильского района. Т. 1. Петрология траппов. Новосибирск: Изд-во Нонпарель, 2000. 408 с.

  21. Самсонов А.В., Служеникин С.Ф., Ларионова Ю.О. и др. Активная окраина 870 млн лет в северо-западном углу Сибирского кратона: данные по ксенолитам из позднепермской эксплозивной Масловской диатремы, Норильский район // Тектоника и геодинамика Земной коры и мантии: фундаментальные проблемы. Материалы LIII Тектонического совещания. М.: ГЕОС, 2022. Т. 2. С. 168–172.

  22. Служеникин С.Ф., Криволуцкая Н.А. Пясино-Вологочанский интрузив: геологическое строение и платино-медно-никелевые руды (Норильский район) // Геология рудн. месторождений. 2015. Т. 57. № 5. С. 424–444.

  23. Служеникин С.Ф., Малич К.Н., Григорьева А.В. Базит-гипербазитовые дифференцированные интрузивы круглогорского типа: петрология и рудоносность (Норильский район) // Петрология. 2018. Т. 26. № 3. С. 282–316.

  24. Служеникин С.Ф., Малич К.Н., Туровцев Д.М. и др. Зубовский тип дифференцированных базит-гипербазитовых интрузивов Норильского района: петрогеохимические характеристики и рудоносность // Петрология. 2020. Т. 28. № 5. С. 511–544.

  25. Соболев А.В., Криволуцкая Н.А., Кузьмин Д.В. Петрология родоначальных расплавов и мантийных источников магм Сибирской трапповой провинции // Петрология. 2009. Т. 17. № 3. С. 276–310.

  26. Сухарева М.С., Кузнецова Н.П. К вопросу о соотношении дифференцированных интрузий Талнахского рудного узла (на примере северных флангов) // Трапповый магматизм Сибирской платформы в связи с тектоникой и поисками полезных ископаемых. Тез. докл. Красноярск: Красноярскгеология, 1983. С. 89–92.

  27. Туровцев Д.М. Контактовый метаморфизм норильских интрузий. М.: Научный мир, 2002. 318 с.

  28. Федоренко В.А. Магматизм и медно-никелевые месторождения Норильского района Норильск: Фонды Норильскгеологии, 2010.

  29. Arndt N.T., Czamanske G.K., Walker R.J. Geochemistry and origin of the intrusive hosts of the Noril’sk–Talnakh Cu-Ni-PGE sulfide deposits // Econ. Geol. 2003. V. 98. P. 495–515.

  30. Barnes S.J., Mole D.R., Le Vaillant M. et al. Poikilitic textures, heteradcumulates and zoned orthopyroxenes in the Ntaka Ultramafic Complex, Tanzania: implications for crystallization mechanisms of oikocrysts // J. Petrol. 2016. V. 57. № 6. P. 1171–1198.

  31. Campbell I.H. Some problems with the cumulus theory // Lithos. 1978. V. 11. P. 311–323.

  32. Chayka I.F., Kamenetsky V.S., Zhitova L.M. et al. Hybrid nature of the platinum group element chromite-rich rocks of the Norilsk-1 intrusion: genetic constraints from cr spinel and spinel-hosted multiphase inclusions // Econ. Geol. 2020. V. 115. P. 1321–1342.

  33. Czamanske G.K., Kunilov V.E., Zientek H.L. et al. A proton-microprobe study of magmatic sulfi de ores from the Noril’sk–Talnakh district, Siberia // Canad. Mineral. 1992. V. 30. Pt. 2. P. 249–287.

  34. Czamanske G.K., Wooden J.L., Walker R.J. et al. Geochemical, isotopic, and SHRIMP age data for Percambrian basement rocks, Permian volcanic rocks, and sedimentary host rocks to the ore-bearing intrusions, Noril’sk–Talnakh district, Siberian Russia // Int. Geol. Rev. 2000. V. 42. № 10. P. 895–927.

  35. Czamanske G.K., Wooden J.L., Zientek H.L. et al. Geochemical and isotopic constrains of the petrogenesis of the Noril’sk–Talnakh ore-forming systems // Sudbury-Noril’sk Symposium, Ontario Geol. Surv. Spec. 1994. V. 5. P. 313–341.

  36. Grinenko L.N. Sources of sulfur of the nickeliferous and barren gabbro-dolerite intrusions of the northwest Siberian platform // Int. Geol. Rev. 1985. V. 28. P. 695–708.

  37. Hawkesworth C.J., Lightfoot P.C., Fedorenko V.A. et al. Magma differentiation and mineralisation in the Siberian flood basalts // Lithos. 1995. V. 34. P. 61–88.

  38. Jerram D.A., Dobson K.J., Morgan D.J., Pankhurs M.J. The petrogenesis of magmatic systems: using igneous textures to understand magmatic processes // Ed. S. Burchardt. Volcanic and Igneous Plumbing Systems. Amsterdam: Elsevier, 2018. P. 191–229.

  39. Krivolutskaya N.A., Latyshev A.V., Dolgal A.S. et al. Unique PGE-Cu-Ni Noril’sk Deposits, Siberian Trap Province: magmatic and tectonic factors in their origin // Minerals. 2019. V. 9. № 1. Art. 66.

  40. Krivolutskaya N., Mikhailov V., Gongalsky B. et al. The permian-triassic riftogen rocks in the Norilsk Area (NW Siberian Province): geochemistry and their possible link with PGE-Cu-Ni mineralization // Minerals. 2022. V. 12. P. 1203.

  41. Larson P.B., Maher K., Ramos F.C. et al. Copper isotope ratios in magmatic and hydrothermal ore-forming environments // Chem. Geol. 2003. V. 201. № 3–4. P. 337–350.

  42. Le Maitre R.W. (Ed.) Igneous Rocks. A classification and glossary of terms. recommendations of the international union of geological sciences subcommission on the systematics of igneous rocks. Cambridge, New York, Melbourne: Cambridge University Press, 2nd ed. 2002, xvi + 236 p.

  43. Lightfoot P.C., Naldrett A.J., Gorbachev N.S. et al. Geochemistry of the Siberian trap of the Noril’sk area, USSR, with implication for the relative contributions of crust and mantle to flood basalt magmatism // Contrib. Mineral. Petrol. 1990. V. 104. P. 631–644.

  44. Lightfoot P.C., Hawkesworth C.J., Hergt J. et al. Remobilisation of the continental lithosphere by mantle plumes: major-, trace-element, and Sr-, Nd-, and Pb-isotope evidence from picritic and tholeiitic lavas of the Norilsk District, Siberian Trap, Russia // Contrib. Mineral. Petrol. 1993. V. 114. P. 171–188.

  45. Lightfoot P.C., Naldrett A.J., Gorbachev N.S. et al. Chemostratigraphy of Siberian trap lavas, Noril’sk district: implications for the source of floodbasalt 1378 magmas and their associated Ni-Cu mineralization // Sudbury – Noril’sk Symposium. Ontario Geol. Surv. Spec. 1994. V. 5. P. 283–312.

  46. Likhachev A.P. Ore-bearing intrusions of the Noril’sk Region // Proceedings of the Sudbury – Noril’sk Symposium. Ontario Geol. Surv. Spec. 1994. V. 5. P. 185–201.

  47. Malitch K.N., Latypov R.M., Badanina I.Yu., Sluzhenikin S.F. Insights into ore genesis of Ni-Cu-PGE sulfide deposits of the Noril’sk Province (Russia): evidence from copper and sulfur isotopes // Lithos. 2014. V. 204. P. 172–187.

  48. Malitch K.N., Belousova E.A., Griffin W.L. et al. Chapter 7 – New insights on the origin of ultramafic-mafic intrusions and associated Ni-Cu-PGE sulfide deposits of the Noril’sk and Taimyr Provinces, Russia: evidence from radiogenic- and stable-isotope data // Eds. S. Mondal, W.L. Griffin. Processes and Ore Deposits of Ultramafic-Mafic Magmas Through Space and Time. Elsevier Inc., 2018. P. 197–238.

  49. Matzen A.K., Baker M.B., Beckett J.R., Stolper E.M. Fe-Mg partitioning between olivine and high-magnesian melts and the nature of hawaiian parental liquids // J. Petrol. 2011. V. 52. P. 1243–1263.

  50. McDonough W.F., Sun S.-S. The composition of the Earth // Chem. Geol. 1995. V. 120. P. 223–253.

  51. Naldrett A.J., Lightfoot P.C., Fedorenko V.A. et al. Geology and geochemistry of intrusions and flood basalts of the Noril’sk Region, USSR, with implication to the origin of the Ni-Cu ores // Econ. Geol. 1992. V. 87. P. 975–1004.

  52. Naldrett A.J., Fedorenko V.A., Lightfoot P.C. et al. Ni-Cu-PGE deposits of Noril’sk Region, Siberia: their formation in conduits for flood basalt volcanism // Trans. Inst. Min. Metall., Sect. B. 1995. V. 104. P. B18–B36.

  53. Okuneva T.G., Karpova S.V., Streletskaya M.V. et al. The method for Cu and Zn isotope ratio determination by MC-ICP-MS using the AG-MP-1 resin // Geodynamics and Tectonophysics. 2022. V. 13. № 2s. 0615. https://doi.org/10.5800/GT-2022-13-2s-0615

  54. Pang K-N., Arndt N., Svensen H. et al. A petrologic, geochemical and Sr-Nd isotopic study on contact metamorphism and degassing of Devonian evaporites in the Norilsk aureoles, Siberia // Contrib. Mineral. Petrol. 2013. V. 165. P. 683–704.

  55. Pin C., Joannon S., Bosq Ch., Le Fèvre B., Gauthier P.J. Precise determination of Rb, Sr, Ba, and Pb in geological materials by isotope dilution and ICP–quadrupole mass spectrometry following separation of the analytes // Journal of Analytical Atomic Spectrometry. 2003. V. 18. P. 135–141.

  56. Putirka K.D. Thermometers and barometers for volcanic systems // Rev. Mineral. Geochem. 2008. V. 69. P. 61–120.

  57. Richard P., Shimizu N., Allegre C.J. 143Nd/144Nd a natural tracer: an application to oceanic basalts, Earth Planet // Sci. Lett. 1976. V. 31. https://doi.org/10.1016/0012-821X(76)90219-3

  58. Ryabov V.V., Shevko A.Y., Gora M.P. Trap magmatism and ore formation in the Siberian Noril’sk Region. Springer, 2014. 1007 p.

  59. Schoneveld L., Barnes S.J., Godel B. et al. Oxide-sulfide-melt-bubble interactions in spinel-rich taxitic rocks of the Norilsk–Talnakh intrusions, polar Siberia // Econ. Geol. 2020. V. 115. P. 1305–1320.

  60. Sluzhenikin S.F., Yudovskaya M.A., Barnes S.J. et al. Low-sulfide platinum group element ores of the Norilsk-Talnakh camp // Econ. Geol. 2020. V. 115. P. 1267–1303.

  61. Yao Z., Mungall J.E. Linking the Siberian flood basalts and giant Ni-Cu-PGE sulfide deposits at Norilsk // J. Geophys. Res. Solid. Earth. 2021. https://doi.org/10.1029/2020JB020823

  62. Zen’ko T.E., Czamanske G.K. Spatial and petrologic aspects of the intrusions of the Noril’sk–Talnakh ore junctions, Siberia // Ontario Geol. Surv. Spec. 1994. V. 5. P. 263–282.

Дополнительные материалы

скачать ESM.zip
Приложение 1.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Петрология

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал