Petrology of Yaluninogorsk granitoid massive (Alapaevsk-Sukhoi Log porphyry copper zone, Middle Urals)
https://doi.org/10.24930/1681-9004-2018-18-1-046-060
Abstract
Yaluninogorsk quartz diorite-trondhjemite massif is situated in Alapaevsk-Sukhoy Log zone of Eastern-Ural High potentially productive for Cu (±Mo) porphyry type of mineralization. The massif is a magma chamber 3 × 2 km under central type volcano. The rocks of massif frame are transformed into propylites, sometimes intensively sulfidized. In this regard the massif is considered as an ore-forming. Petrological study of Yaluninogorsk massif shows, that is formed by holocrystalline rocks of meso-abyssal facies, varying from quartz-gabbro-diorites to tonalities, accompanied by veined trondhjemites. Early mineral phases of quartz diorites consist of augite, basite plagioclase An70-50, titanomagnetite. Late phases are represented by acid plagioclase An30-25, quartz, titanomagnetite, biotite, magnesiohornblende, which substitutes pyroxene. Crystallization process of quartz diorites and trondhjemites occurred under isobaric conditions with 1.5-2.0 kbar and a slow cooling. Crystallization temperature exceeded 900°C for the early phases, and 800-720°С for the late phases. The initial melts can be characterized as having low water content. Their oxidation rate was ΔNNO = 0.5-0.8. Residual melts with trondhjemite composition contained about 3.5-4.0 wt % H2O under Pgen = PH2O. Deep erosion of the volcano together with low water content of the initial melts are likely to be negative factors for the discovery of industrial porphyry-type ore deposits associated with Yaluninogorsk massif. The study of post-magmatic transformations of rocks from the massif and its environs revealed the presence of no industrial significance skarns with magnetite-chalcopyrite-pyrite mineralization, accompanied by nickel sulfides and nickel sulfoarsenides; veined carbonate-quartz-chlorite metasomatites with chalcopyrite mineralization, containing selenium-bearing sulfosalts and Ag, Cu, Bi tellurides.
About the Authors
Sergei V. Pribavkin
A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Urals Branch of RAS
Russian Federation
Russian Federation
Irina A. Gottman
A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Urals Branch of RAS
Russian Federation
Russian Federation
Anatolii V. Korovko
A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, Urals Branch of RAS
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Бочкарев В.В., Сурин Т.Н. (1993) Вулканогенные формации и геодинамическое развитие Учалино-Александринской и Режевской зон Урала. Екатеринбург: Наука, 80 с.
2. Грабежев А.И. (2009) Sr-Nd-C-O-H-S изотопно-геохимическая характеристика медно-порфировых флюидно-магматических систем Южного Урала: вероятные источники вещества. Литосфера, (6), 66-89.
3. Грабежев А.И. (2012) Рениеносные медно-порфировые рудно-магматические системы Урала: геологическое положение, изотопно-петрогеохимическая и возрастная латеральная зональность. Литосфера, (4), 190-207.
4. Грабежев А.И., Белгородский Е.А. (1992) Продуктивные гранитоиды и метасоматиты медно-порфировых месторождений. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 199 c.
5. Грабежев А.И., Воронина Л.К. (2012) Сера в апатите из пород медно-порфировых систем Урала. Ежегодник-2011. Тр. ИГГ УрО РАН. Вып. 159. 68-70.
6. Грабежев А.И., Коровко А.В., Азовскова О.Б., Прибавкин С.В. (2015) Потенциально промышленная Алапаевско-Сухоложская медно-порфировая зона (Средний Урал). Литосфера, (3), 79-92.
7. Грабежев А.И., Ронкин Ю.Л., Пучков В.Н., Коровко А.В., Гердес А., Азовскова О.Б., Прибавкин С.В. (2014) Алапаевско-Сухоложская медно-порфировая зона (Средний Урал): U-Pb возраст продуктивного магматизма. Докл. АН, 459(4), 450-453.
8. Казаков И.И., Стороженко Е.В., Харитонов И.Н. и др. (2016) Отчет о результатах работ по объекту “ГДП-200 Листа О-41-XX (Алапаевская площадь)” за 2014-2016 гг. Книга 1. Екатеринбург: ОАО УГСЭ. 306 с.
9. Контарь Е.С., Либарова Л.Е. (1997) Металлогения меди, цинка, свинца на Урале. Екатеринбург: “Уралгеолком”, 233 с.
10. Коровко А.В., Пуртов В.А., Бурнатная Л.Н. и др. (2004) Отчет по поисковым работам по оценке промышленной значимости Каменско-Сафьяновской меднорудной зоны Восточно-Уральского прогиба. Книга 1. Верх. Пышма: ОАО Среднеуральская ГРЭ. 210 с.
11. Коротеев В.А., Дианова Т.В., Кабанова Л.Я. (1979) Среднепалеозойский вулканизм восточной зоны Урала. М.: Наука, 132 с.
12. Котельников А.Р., Сук Н.И., Котельникова З.А., Щекина Т.И., Калинин Г.М. (2012) Минеральные геотермометры для низкотемпературных парагенезисов. Вестник ОНЗ РАН, 4, NZ9001, doi:10.2205/2012NZ_ASEMPG.
13. Кривцов А.И., Мигачев И.Ф., Попов В.С. (1986) Медно-порфировые месторождения мира. М.: Наука, 236 с.
14. Кузовков Г.Н., Пуртов В.А., Бурнатный С.М. и др. (1992) Геологический отчет о геологическом доизучении масштаба 1 : 50 000 Алапаевской площади и общим поискам каменного угля и меди в Алапаевском и Артемовском районах Свердловской области, проведенных в 1986-1992 гг. Верх. Пышма.
15. Кутолин В.А. (1972) Проблемы петрохимии и петрологии базальтов. Новосибирск: Наука, 208 с.
16. Лутц Б.Г. (1980) Геохимия океанического и континентального магматизма. М.: Недра, 246 с.
17. Ферштатер Г.Б. (1987) Петрология главных интрузивных ассоциаций. М.: Наука, 232 с.
18. Ферштатер Г.Б. (1990) Эмпирический плагиоклаз-роговообманковый барометр. Геохимия, (3), 328-335.
19. Ферштатер Г.Б., Бородина Н.С. (1975) Петрология магматических гранитоидов (на примере Урала). М.: Наука, 288 с.
20. Фёдорова И.Б., Григорьева Г.Г., Компанеец С.Н. (1971) Условия размещения медно-порфирового оруденения на Урале. Геология медно-порфировых месторождений. Алма-Ата: ИГН Каз. АН, 12-14.
21. Юшкин Н.П., Павлов Л.Г. (1983) Изоморфный ряд галенит-клаусталит: первая находка промежуточных членов на Новой Земле. Тр. Коми филиала АН СССР. Мин. сб. № 1, Сыктывкар, 38-44.
22. Anderson J.L., Smith D.R. (1995) The effects of temperature and fO2 on the Al-in-hornblende barometer. Amer. Mineral. 80(5-6), 549-559.
23. Behrens H., Gaillard F. (2006) Geochemical aspects of melts: volatiles and redox behavior. Elements, (2), 275-280.
24. Blundy J., Cashman K. (2001) Ascent-driven crystallization of dacite magmas at Mount St Helens, 1980-1986. Contrib. Mineral. Petrol., 140(6), 631-650.
25. Blundy J., Holland T.J. (1990) Calcic amphibole equilibria and a new amphibole-plagioclase geothermometer. Contrib. Mineral. Petrol., 104(2), 208-224.
26. Carroll M.R., Rutherford M.J. (1985) Sulfide and sulfate saturation in hydrous silicate melts. J. Geophys. Res. 90, 601-612.
27. Cathelineau M. (1988) Cation site occupancy in chlorites and illites as a function of temperature. Clay Miner., 23, 471-485.
28. Féménias O., Mercier Jcc., Nkono C., Diot H., Berza T., Tatu M., Demaiffe D. (2006) Calcic amphibole growth and compositions in calc-alkaline magmas: Evidence from the Motru Dike Swarm (Southern Carpathians, Romania). Amer. Miner., 91, 73-81.
29. Hammarstrom J.M., Mihalasky M.J., Ludington S. et al. (2016) Undiscovered porphyry copper resources in the Urals - A probabilistic mineral resource assessment. Ore Geol. Rev. http://dx.doi.org/10.1016/j.oregeorev.2016.09.007
30. Hammarstrom J.M., Zen E.A. (1986) Aluminium in hornblende: an empirical igneous geobarometre. Amer. Miner., 71(11-12), 1297-1313.
31. Holland T.J., Blundy J. (1994) Non-ideal interactions in calcic amphiboles and their bearing on amphibole-plagioclase thermometry. Contrib. Mineral. Petrol., 116(4), 433-447.
32. Hollister L.S., Grissom G.C., Peters E.K., Stowell H.H., Sisson V.B. (1987) Confirmation of the empirical calibration of Al in hornblende with pressure of solidification of calc-alkaline plutons. Amer. Mineral., 72(3-4), 231-239.
33. Holtz F., Johannes W. (1994) Maximum and minimum water contents of granitic melts: implications for chemical and physical properties of ascending magmas. Lithos, 32(1-2), 149-159.
34. Johnson M.C., Rutherford M.J. (1989) Experimental calibration of the aluminium-in-hornblende geobarometer with application to Long Valley Caldera (California) volcanic rocks. Geology, 17(9), 837-841.
35. Klemm D.D. (1965) Synthesen und analysen in den dreiecksdiagrammen FeAsS-CoAsS-NiAsS und FeS2-CoS2-NiS2. N. Jahrb. Mineral. Abh., 103, 205-255.
36. Krawczynski M.J., Grove T.L., Behrens H. (2012) Amphibole stability in primitive arc magmas: effects of temperature, H2O content, and oxygen fugacity. Contrib. Mineral. Petrol., 164(2), 317-339.
37. Larocque J., Canil D. (2010) The role of amphibole in the evolution of arc magmas and crust: the case from the Jurassic Bonanza arc section, Vancouver Island, Canada. Contrib. Mineral. Petrol., 159(4), 475-492.
38. Lindsley D.H. (1983) Pyroxene thermometry. Amer. Miner., 68(5-6), 477-493.
39. Nagashima S., Katsura T. (1973) The solubility of sulfur in Na2O-SiO2 melts under various oxygen partial pressures at 1100 °C, 1250 °C and 1300 °C. Bul. Chem. Soc. Japan. 46, 3099-3103.
40. O’Connor J.T. (1965) A classification for quartz-rich igneous rocks based on feldspar ratios. Geol. Surv. Res.: U. S. Geol. Surv. Prof. Pap., 525-B, 79-84.
41. Peng G., Luhr J.F., McGee J.J. (1997) Factors controlling sulfur concentrations in volcanic apatite. Amer. Miner., 82(11-12), 1210-1224.
42. Plank T., Kelley K.A., Zimmer M.M., Hauri E.H., Wallace P.J. (2013) Why do mafic arc magmas contain ~ 4 wt% water on average? Earth Planet. Sci. Lett., 364, 168-179.
43. Plotinskaya O.Y., Grabezhev A.I., Tessalina S. et al. (2016) Porphyry deposits of the Urals: Geological framework and metallogeny. Ore Geol. Rev. http://dx.doi.org/10.1016/j.oregeorev.2016.07.002
44. Putirka K. (2016) Amphibole thermometers and barometers for igneous systems and some implications for eruption mechanisms of felsic magmas at arc volcanoes. Amer.Miner., 101(4), 841-858.
45. Ridolfi F., Renzulli A., Puerini M. (2010) Stability and chemical equilibrium of amphibole in calc-alkaline magmas: an overview, new thermobarometric formulations and application to subduction-related volcanoes. Contrib. Miner. Petrol., 160(1), 45-66.
46. Schmidt M.W. (1992) Amphibole composition in tonalite as a function of pressure: an experimental calibration of the Al-in-hornblende barometer. Contrib. Mineral. Petrol., 110(2-3), 304-310.
47. Streckeisen A., Le Maitre R.W. (1979) A chemical approximation to the modal QAPF classification of the igneous rocks. N. Jahrb. Mineral. Abt. 136, 169-206.
48. Vikre P.G. (1985) Precious metal vein system in the National District, Humboldt County, Nevada. Econ. Geol., 80, 360-393.
Review
For citations:
Pribavkin S.V., Gottman I.A., Korovko A.V. Petrology of Yaluninogorsk granitoid massive (Alapaevsk-Sukhoi Log porphyry copper zone, Middle Urals). LITHOSPHERE (Russia). 2018;18(1):46-60. (In Russ.) https://doi.org/10.24930/1681-9004-2018-18-1-046-060
Views:
719
Email this article 