metasomatism.ru

Гидротермально-метасоматические формации разновозрастных вулкано-интрузивных поясов.

Рассматривается позиция разнометального оруденения в региональной гидротермально-метасоматической зональности разновозрастных вулкано-интрузивных поясов.

The position of polymetallic mineralization of the Boguty Mountains in the regional hydrothermal-metasomatic zonality is discussed.

После специальных работ в пределах вулкано-интрузивных поясов нижнего протерозоя (Акиткан в Прибайкалье) и мезозоя (Провиденский район на Чукотке) [1,2], интересно вспомнить результаты исследований в Южном Казахстане (Богутинский район Заилийского Алатау). Эти исследования проводились в 1976 году с целью изучения перспектив нахождения здесь промышленного уранового оруденения. При сравнении гидротермально-метасоматической зональности (ГМЗ) разновозрастных (PR₁, PZ, MZ) ураноносных вулканотектонических структур (ВТС), отмечаются общие закономерности локализации уранового оруденения, имеющие как прогнозное, так и поисковое значение.

 С целью изучения гидротермально-метасоматических образований регионального распространения, в Богутах было проведено полевое опробование коренных обнажений пород, с учетом имеющейся геологической основы, в среднем по сети 2 х 0,5км. При микроскопическом исследовании выявилось повсеместное распространение в породах эпигенетических минералов, количество которых обычно не превышало 5-15%. При анализе этих данных были установлены зоны распространения статистически устойчивых ассоциаций эпигенетических минералов. Изучение соотношений этих зон между собой и с замещаемыми геологическими телами позволило выделить в данном районе три гидротермально-метасоматические формации (ГМФ). Изучение ГМЗ позволило выявить основные этапы гидротермальной деятельности в районе и установить металлогеническое значение каждого из выделенных этапов.

Богутинский район представляет собой зону сочленения Иссык-Кульского геоантиклинального поднятия с более мобильными частями Джунгаро-Балхашской геосинклинальной области, перекрытую в этом месте образованиями верхнепалеозойского интрузивно-вулканического пояса (рис.1). Иссык-Кульское поднятие оформилось в связи с внедрением диорит-гранодиоритовых массивов (O₃-S) и активизировано в результате становления Западно-Балхашского вулкано-интрузивного пояса (D_1-3). В связи с проявлениями магматизма, на изученной территории выявлено три основных этапа гидротермальной деятельности, взаимосвязанных со становлением девонских гранитоидов, каменноугольных вулканитов и завершающих малых интрузий габбро-монцонит-граносиенитовой формации (Р₁).

Возникновение наиболее ранних метасоматических образований в данном районе увязывается со становлением интрузии гранодиорит-гранитной формации. Внедрение плутона произошло вдоль глубинного Чилико-Кеминского разлома. Форма массива резко удлиненная, в широтном направлении прослеживается на 40км. С формированием этой интрузии связан один из важнейших этапов гидротермальной деятельности, который привел к образованию ряда региональных зон гидротермально-метасоматических образований (ГМО): калишпатолитов, грейзенов и пропилитов.

Условные обозначения. Геологические подразделения; 1-песаники и алевролиты, 2-граниты, 3- риодациты и их туфы, 4- габбро, монцониты, гидротермально-метасоматические образования; 5- калишпатолиты, 6- грейзеновые, 7- биотит-амфиболовые пропилиты, 8- хлорит-карбонатные, 9- фельдшпатофиры, 10- березиты, 11- аргилизиты, 12- эпидотовые пропилиты, 13- разломы.

Калишпатолиты (кварц-калишпатовые изменения) выделяются в центральной части Сюгатинской интрузии и охватывают площадь около 30км². Протяденность зоны вдоль линейно вытянутых выходов гранитоидов около 20км. Для зоны характерны новообразования калишпата и квалца, тяготеющие к наиболее крупнокристаллическим разностям гранитоидов. Эта зона фиксирует максимально эродированные части массива.

В разной степени проявленные грейзеновые ассоциации тяготеют к эндоконтактовым частям интрузии и к купольным, слабо эродированным участкам, где проявлены наиболее интенсивно. Состав ассоциации: мусковит и кварц с примесью флюорита. В интенсивно проявленных грейзенах отмечаются промышленные содержания шеелита. Здесь разведано крупное месторождение вольфрама.

В приконтактовых частях грейзенизированных гранитов Сюгатинской интрузии картируется зона контрастных экзоконтактовых изменений, которая фиксируется по наличию новообразованного амфибола и кварца, реже биотита, турмалина. Зона вытянута в северо-восточном направлении на 15км при средней ширине 3-4км. В ее пределах широко распространены кварцевые жилы и прожилки, образующие нередко штокверки. В кварцевых жилах отмечается мусковит, полевой шпат, шеелит и сульфиды.

Образование перечисленных четырех зон, отмеченных как внутри интрузивных массивов, так и в экзоконтактовых частях, взаимосвязано со становлением интрузии гранит-гранодиоритовой формации. Вся эта совокупность региональных ГМО, обусловленных конкретным геологическим событием, объединяется в ГМФ, которую по характерным составляющим метасоматитам можно назвать калишпатолито-грейзеновой.

Второй этап гидротермальной деятельности в данном районе происходит после завершения наземного вулканизма, то есть после формирования и заполнения вулканических депрессий толщами игнимбритов и внедрения поздних экструзий. Вулканиты, участвующие в заполнении вулканических депрессий, относятся к порфировой формации. Гидротермальная деятельность этого периода представляла собой циркуляцию вод смешанного происхождения в недрах отмеченных депрессий, нарушенных разломами. При этом сформировался ряд зон гидротермально-метасоматических изменений пород.

Одним из характернейших процессов изменения пород порфировой формации является кремне-щелочной метасоматоз. В результате этого процесса возникли своеобразные ГМО, которые можно назвать фельдшпатофирами [5]. В составе фельдшпатофиров отмечаются калишпат, кварц, альбит. Кварц и калишпат образуют разнообразные закономерные срастания – сферолитовые, бласто-пойкилитовые, микрографические и другие. Альбит развивается в виде псевдоморфоз по плагиоклазам и образует также автоморфные скопления в массе породы.

В пределах обширных зон развития фельдшпатофиров, на более локальных участках, распространены березитовые ассоциации. В пределах одной из депрессий зона березитовых ассоциаций вытянута в северо-восточном направлении на 25км при ширине от 2 до 5км. В составе березитовых ассоциаций отмечается гидросерицит, кварц, хлорит, карбонат.

В центральных частях березитовых зон, с тенденцией выклинивания на глубину, отмечаются ореолы аргиллизитовых и реже вторичнокварцитовых новообразований. Переходы между зонами березитовых и аргиллизитовых ассоциаций постепенные и фиксируются по исчезновению хлорита и карбоната. Зона аргиллизитовых ассоциаций имеет северо-восточное простирание при ширине до 3км. Полнопроявленные метасоматиты, представленные аргиллизитами, реже кварцевыми жилами и вторичными кварцитами, развиты во внутренних частях отмеченной зоны и слагают локальные тела, приуроченные к тектоническим нарушениям. Мощность отдельных тел 0,5-10м. В составе аргиллизитов преобладают гидросерицит и кварц при незначительной примеси глинистых минералов (монтмориллонит). Аргиллизация захватывает не только вулканиты, но и участки гранитоидов Сюгатинской интрузии. В зоне распространения интенсивно проявленных аргиллизитовых ассоциаций расположены рудопроявления урана, флюорита, молибдена, свинца.

Совокупность рассмотренных зон, тесно связанная со становлением отмеченных вулканических депрессий, объединяется в фельдшпатофиро-аргиллизитовую ГМФ.

Третий, заключительный этап гидротермально-метасоматической деятельности в рассматриваемом районе связан с внедрением интрузий габбро-монцонит-граносиенитовой формации. Внедрение этих небольших по размерам тел завершило активное геологическое развитие данной территории. Гидротермально-метасоматическая деятельность этого этапа привела к формированию региональных зон приконтактовой пропилитизации. Суммарный ореол пропилитизации, шириной от 1 до 10км, прослеживается в виде обширного полукольца. Размеры отдельных ореолов иногда во много раз превышают площади выходов самих интрузий и отчетливо картируются по появлению прожилков и скоплений эпидота, хлорита и карбоната. Отмечается наложение эпидотизации на зоны калишпатолитов, фельдшпатофиров, березитовых и аргиллизитовых ассоциаций. Наибольшее распространение в пределах ореола пропилитизации имеют скарновые тела. Они фиксируются по появлению граната, иногда турмалина. Тесная пространственная взаимосвязь пропилитов и скарнов, закономерная последовательность их образования и связь с единым геологическим событием, позволяет рассматривать их в рамках одной ГМФ, которую можно назвать скарново-пропилитовой.

Формационный анализ гидротермально-метасоматических образований регионального распространения позволяет выявить связь известного в районе гидротермального оруденения с определенными геологическими событиями. Оценка металлогенической специализации региональных зон выделенных ГМФ делает возможным ограничить участки поисков соответствующего оруденения.

1. С внедрением интрузии гранодиорит-гранитной формации связано формирование калишпатолито-грейзеновой ГМФ. Границы биотит-амфиболовой зоны этой формации практически оконтуривают рудное поле Богутинского месторождения и тем самым определяют перспективы рудоносности данной территории на вольфрам. Такая зональность характерна для всех месторождений редкометальной рудной формации в грейзенах. Отмечаются лишь некоторые вариации состава надгрейзеновых пропилитов, обусловленные изменением состава вмещающих пород. Так на месторождении Караоба (Центральный Казахстан) рудоносные грейзены оконтуриваются ореолом биотитовых изменений площадью более 10км². Во внутренних частях девонского вулкано-интрузивного пояса с гранитоидами (γ D₃) картируется зональность иного типа. Здесь поля пропилитов захватывают как вулканиты, так и основной объем интрузий на фоне ранних кварц-полевошпатовых изменений. То есть ГМФ преобразуется в фельдшпатолит-пропилитовую.

2. Образование вулканических депрессий обусловило в Богутинском районе возникновение фельдшпатофиро-аргиллизитовой ГМФ. Все известные рудоконцентрации урана, флюорита, молибдена приурочены к зоне распространения аргиллизитовых ассоциаций. Севернее изученного района, во внутренних частях верхнепалеозойского вулканического пояса (Южная Джунгария), зональность ГМФ видоизменяется до фельдшпатофир-вторичнокварцитовой. Вторичные кварциты содержат диккит, алунит и часто промышленные содержания золота и серебра [3].

Похожая ГМЗ отмечается в мезозойском вулкано-интрузивном поясе, изученная на примере Провиденского района (Чукотка). ВТС в этом районе формируется на слабо гранитизированном фундаменте, перекрытым мощным (~ 800м) чехлом платформенных известняков девона. Калишпатофиры здесь развиваются в основном в объеме субвулканических образований, а покровные фации вулканитов охвачены кварц-альбитовыми изменениями. Рудовмещающими являются гематитовые кварциты, которые фиксируются в ореолах кварц-гидросерицитовых (практически без каолинита и монтмориллонита) ГМО [2].

На Чукотке, в неоднократно гранитизированном блоке Восточно-Чукотского поднятия, предполагается видоизменение состава ГМФ до промышленно-ураноносной калишпатофир-аргиллизитовой.

В Акитканском районе протерозойский вулкано-интрузивный пояс формируется, вероятно, на неравномерно гранитизированном фундаменте [1]. В объеме субвулканических образований здесь формируются фельдшпатофиры (до калишпатофиров), а покровные фации вулканитов захвачены альбитизацией. Рудовмещающими являются кварц-хлоритовые с карбонатом, реже флюоритом ГМО. Широко развиты последующие изменения скарн-пропилитовой ГМФ [1]. 

 В Приаргунье, в пределах мезозойского вулкано-интрузивного пояса, состав периферических зон видоизменяется до калишпатофиров, а внутренние зоны представлены в основном ураноносными аргиллизитами с флюоритом, каолинитом и монтмориллонитом. Изменение состава слагающих ГМФ зон, вероятно, определяется степенью гранитизации фундамента (в Приаргунье он гранитизирован неоднократно).

3. Внедрение интрузий габбро-монцонит-граносиенитовой формации привело к возникновению скарново-пропилитовой ГМФ, с которой в Богутинском районе не связано возникновение рудных концентраций. С подобными интрузиями во внутренних частях верхнепалеозойского вулканического пояса увязывается возникновение мелких месторождений золота в метасоматических кварцитах с турмалином, в окружении эпидотовых пропилитов [3].

Таким образом, строение вулканогенных ГМФ в разновозрастных вулкано-интрузивных поясах однотипно. Центральные рудосодержащие зоны представлены хлоритолитами, аргиллизитами, вторичными кварцитами или березитами, а периферические – кварц-полевошпатовыми ГМО. В вулкано-интрузивном поясе того или иного возраста, который накладывается на фундамент разного состава (вулканогенно-осадочный, гранитоидный или др.), соответственно формируются ГМФ различного состава с меняющейся рудной нагрузкой. Предполагаем, что на осадочно-вулканогенным фундаменте формируется фельдшпатофир-вторичнокварцитовая ГМФ, часто с золото-серебряным или полиметаллическим оруденением. На неоднократно гранитизированном фундаменте формируется калишпатофир-аргиллизитовая ГМФ с молибден-урановым оруденением. На смешанном фундаменте – переходные разности, как правило, не приводящие к промышленному оруденению.

1. Мальков И.А., Лодыгин А.Н. Гидротермально-метасоматическая зональность и урановое оруденение Акитканского района (Прибайкалье). Разведка и охрана недр. №1. 2009. стр. 17-22.

2. Мальков И.А., Дмитриев И.А. Гидротермально-метасоматические формации и урановое оруденение Чаплинско-Румилетского района (Чукотский АО). Материалы по геологии месторождений урана, редких и редкоземельных металлов. 2009. В печати.

 3. Мальков И.А. Зависимость золотоносности вторичных кварцитов от типа периферических зон. В кн. Метасоматизм и рудообразование. Л. 1982. стр. 178.

4. Плющев Е.В., Ушаков О.П., Шатов В.В., Беляев Г.М. Методика изучения гидротермально-метасоматических образований. Л.: Недра, 1981. 262с.

5. Ушаков О.П. К вопросу о происхождении калиевых пород эффузивного облика (калишпатофиров) на примере Центрального Казахстана. Зап. ВМО, 1974, вып.1. С. 67-74.