A Bolcana porfíros és Măgura epitermás ércesedés jellemzése és kapcsolatuk vizsgálata (Erdélyi-szigethegység)

Abstract

Diplomamunkám témája a Bolcana magmás-hidrotermás rendszer porfíros és epitermás ércesedésének vizsgálata. A Bolcana porfíros Cu-Au érctelep és a hozzá kapcsolódó epitermás telérrendszerek az Erdélyi-szigethegység déli részén helyezkednek el.

Kutatásom célja a magmás-hidrotermás rendszerben a Bolcana porfíros és Măgura epitermás ércesedésbe mélyült újabb fúr ások anyagának értelmezése, kiegészítése felszíni feltárásokból nyerhető információkkal, valamint a két ércesedés összehasonlítása volt, petrográfiai illetve az érchozó oldatok genetikája szempontjából. A porfíros rendszer tanulmányozott részén magmás fázisokat és hidrotermás értípusokat különítettem el, valamint jellemeztem az ércásványparagenezist illetve a hidrotermás átalakulások ásványparagenezisét.

A vizsgált epitermás ércesedés kapcsán, két, eddig le nem írt felszíni telérnek a hidrotermás átalakulásait és az ércásványparagenezisét írtam le. Mindkét típusú ércesedést létrehozó fluidumok jellemzésére fluidzárványvizsgálatot végeztem. A magmás-hidrotermás rendszerben a két típusú ércesedés közti agyagásványzonáció leírására is kísérletet tettem. A vizsgálatokat fúrómagokból vett és felszínről gyűjtött mintákban végeztem. A kőzetmintákat mikroszkópos, mikroszondás, röntgen pordiffrakciós vizsgálatnak vetettem alá. A porfíros eredetű hidrotermás értípusokon és epitermás eredetű teléreken fluidzárványvizsgá latot alkalmaztam, amelyet Raman spektroszkópiával egészítettem ki. A kutatás eredményeként négy porfíros fázist, különböző típusú breccsákat és teléreket illetve ezekhez kapcsolódó hidrotermás átalakulásokat sikerült hozzárendelni a bolcana-i porfíros ércesedéshez. Két korai fázisként a középszemcsés (MGPO) és durvaszemcsés (CGPO) porfíros fázis jelent meg, ezeket egy interminerális jellegű kvarc tartalmú középszemcsés (QMGPO) porfíros intrúzió követte és a megfigyelések alapján, utolsóként egy finomszemcsés (FGPO) porfíros benyomulás jelent meg a rendszerben. Az egymást követő porfíros benyomulások jól bizonyítják, hogy a porfíros rendszerek folyamatosan újabb kisebb intrúziókat létrehozó, dinamikus rendszerek. A porfíros ércesedés hidrotermás átalakulásai a káli átalakulás utáni szericites(-kloritos), szericites, propilites, kovás és agyagos (semleges-szulfidos) átalakulás volt. Hét porfíros eredetű értípust és egy epitermás eredetű telért különítettem el. Az epitermás telér a petrográfiai eredmények alapján felülbélyegzi az elsődleges porfíros eredetű ásványparagenezist. A porfíros Cu-Au ércesedésben, az arany és réz illetve a színesfém tartalmak szoros összefüggésben állnak a porfíros fázisokkal, hidrotermás átalakulásokkal és értípusokkal. A Măgura epitermás telérrendszer a porfíros rendszertől délre helyezkedik el. A telérek befogadókőzete propilitesen átalakult, plagioklász és amfibol tartalmú andezit. Az ércesedés tipikus ásványparagenezisét pirit, arzenopirit, szfalerit, galenit, covellin, markazit, enargit, hessit és kalkopirit alkotja. A porfíros rendszerben megjelenő epitermás felülbélyegződés és a Măgura epitermás rendszerből származó két telér kénfugacitása alapján elmondható, hogy mindkét típusú epitermás ércesedés magas szulfidizációs fokkal rendelkezik. Mindez új információ a területtel kapcsolatban, hiszen a korábbiakban nem azonosítottak hasonló tulajdonságokkal rendelkező teléreket. Az agyagásványos átalakulás kapcsán elmondható, hogy a porfíros rendszert kaolinit tartalmú, savas környezetet jelző ásványtársulás veszi körül, míg a porfíros rendszertől délre és nyugatra lévő epitermás telérrendszerek környezetét inkább illit-szmektit ásványtársulás jellemzi, amely egy átmeneti zóna a savas és semleges környezetek között. A fluidzárvány vizsgálat során a porfíros ércesedést létrehozó fluidum felforrását azonosítottam az ércesedés sekély és mély zónájában egyaránt. A sekély zónában az oldatok keletkezési hőmérséklete 220 és 270 °C, a sótartalmak <0,5-3,5 NaCl ekv. t% között változtak, míg a mély zónában a keletkezési hőmérsékletek 280 és 360 °C intervallumba tehetőek illetve a kapott sótartalom 28-35 NaCl ekv. t%. Az eredményeket figyelembe véve, elmondható, hogy a mély zónában előforduló varc erezet illetve a kvarc a hidrotermás breccsából egy magas hőmérsékletű és sótartalmú oldatból (brine) keletkezett, míg a sekély zóna kvarc erezete egy fázisszeparáció (felforrás) után kondenzálódott, alacsony hőmérsékletű és sótartalmú oldatból jött létre. A Raman spektroszkópiával kimutatott összetétel alapján, feltételezhető az érchordozó oldat magmás- hidrotermás eredete és oxidált jellege valamint a kénben, illetve ólomban való gazdagsága is. Az epitermás ércesedést létrehozó oldatokban nem történt felforrás, a fluidum minimum csapdázódási hőmérséklete 200-225 °C és sótartalma <0, 5-3,4 NaCl ekv. t% között változik. A kutatás során kapott eredmények jól alátámasztják a tényt, hogy a porfíros ércesedést epitermás követte, és a porfíros ércesedést felülíró epitermás valamint a măgura-i epitermás telérek hasonlóan magas szulfidizációs fokkal rendelkeznek. Összegezve a fluidzárvány vizsgálat eredményeit elmondható, hogy az ércesedést létrehozó oldat fejlődésének fontos állomásait végig lehetett követni, a korai porfíros ércesedési szakasztól az epitermásig. Az ércesedés jellegeit tekintve megállapítható, hogy jól illeszkedik az Erdélyi-szigethegység fémprovinciájának hasonló ércesedéseihez. Összefoglalásként elmondható, hogy sikerült pontosítani az eddigi petrográfiai és genetikai ismereteket a Bolcana magmás-hidrotermás rendszer ércesedéseiről.

A vizsgált porfíros és epitermás rendszerek közti genetikai kapcsolatról szóló pontosabb következtetések azonban további kutatásokat igényelnének.