Метасоматиты данной формации были впервые описаны Д. С. Коржинским (1953). В гранитоидах повышенной кислотности вблизи шеелитоносных кварцевых жил бассейна р. Гумбейки на Южном Урале им установлены ореолы ка-липшатизации мощностью не более нескольких десятков сантиметров. Судя по петрографическому описанию, намечается следующая зональность. Кварцевый сиенит (кварц, андезин, ортоклаз, биотит, роговая обманка, магнетит)-"-кварц, альбит, серицит, ортоклаз, флогопит, пирит -► кварц, ортоклаз, флогопит, анкерит, пирит кварц, ортоклаз, анкерит, пирит. Метасоматиты данного типа названы Д. С. Коржинским гумбситами. Оп параллслизует гумбеиты с березитами, считая, что устойчивость ортоклаза вместо серицита объясняется более высокой активностью калия и повышенной температурой. При удалении от массивов кварцевые жилы также встречаются, однако для них характерна уже не шеелитовая, а сульфидная минерализация, а околорудные изменения представлены березитизацией.
Накопленный к настоящему времени опыт изучения околорудных берези-тов не отвечает изложенным представлениям в том отношении, что сонахожде-ние березитов и гумбеитов не характерно: ни в одном случае не отмечено, чтобы березиты сменялись гумбеитами на глубину или при пересечении ими пород повышенной щелочности. Гумбеиты вообще весьма ограниченно распространены, а в районах развития березитов они, как правило, отсутствуют.
Возможно, в изученном Д. С. Коржинским районе бассейна р. Гумбейки проявились две самостоятельные разновозрастные рудно-метасоматические формации, как это имеет место в ряде других районов.
От гумбеитов, описанных Д. С. Коржинским, существенно отличаются ураноносные гумбеиты других районов. Одна из характерных особенностей их — приуроченность к региональным разломам в докембрийском фундаменте. Они сформировались в период мезозойской тектоно-магматической активизации докембрийского щита. Магматическая деятельность в этот период проявилась в формировании многофазного субвулканического комплекса субщелочных и щелочных пород, что позволяет предполагать парагенетическую связь гумбеитов с породами данного комплекса. Для метасоматитов характерна четко проявленная тенденция к образованию существенно ортоклазовых пород, с примесью карбоната, кварца и пирита.
Замещение кварца ортоклазом фиксируется отчетливо, что однозначно свидетельствует о щелочном характере метасоматоза. Приуроченность гумбеитов к разломам фундамента позволила В. А. Руднику с соавторами (1970) отнести гумбеиты к группе формаций зон региональных разломов. Однако для других формаций этой группы характерен докембрийский возраст. Их приуроченность к региональным разломам служит проявлением естественной направленности петрогенетических явлений в протерозое, выразившейся в том, что процессы регионального ультраметаморфизма сменялись более локально проявляющимися (исключительно вдоль глубинных разломов) процессами высоко-и среднетемпературного метасоматоза. Таким образом, приуроченность указанной группы формаций докембрийского возраста к региональным разломам отражает естественные соотношения различных петрогенетических процессов того времени.
Формирование ураноносных калиевых метасоматитов происходило в период мезозойской тектоно-магматической активизации. Очевидно, геологическая сущность явлений этого времени принципиально отличалась от докембрийских. Иные и причины приуроченности низкотемпературных калиевых метасоматитов к региональным разломам. Они связаны, в первую очередь, с унаследованностью раствороподводящими структурными элементами мезозоя тектонических элементов протерозойского возраста. Поэтому отнесение ураноносных калиевых метасоматитов к группе формаций зоп региональных разломов в большей степени подчеркивает чисто пространственную, чем петрогенетическую, связь метасоматитов с разломами.
Представляется правомочным относить ураноносные низкотемпературные калиевые метасоматиты к группе низкотемпературных метасоматических формаций, объединяя их с гумбеитами Д. С. Коржинского. Отличительные особенности этих образований можно связывать с различием геологических обстановок формирования. Имеется, однако, у этих районов одна общая черта: в обоих случаях отмечается широкое развитие магматических образований субщелочного состава. Возможно, в парагенетической связи рудоносных растворов с магматизмом повышенной щелочности заключена причина высокой активности калия в послемагматических растворах.
Таблица 20
Метасоматическая колонка гумбеитов по кварцевым амфиболитам
|
Метасоматические зоны |
Устойчивые парагенезисы минералов |
Реакции замещения |
|
Неизмененные породы |
Плагиоклаз, амфибол, кварц, магнетит |
Плагиоклаз —>- альбит, серицит, амфибол —доломит ± флогопит, магнетит—>- пирит |
|
Внешняя |
Альбит, серицит, доломит (±флогопит), кварц, пирит |
|
|
Кварц —*■ ортоклаз Флогопит —"- доломит, пирит |
||
|
Промежуточная |
Ортоклаз, альбит, серицит, доломит, пирит |
|
|
Альбит, серицит —ортоклаз |
||
|
Внутренняя |
Ортоклаз, доломит, пирит |
Ураноносные гумбеизированные породы образуют сильно уплощенные тела мощностью от единиц до первых десятков метров, повторяя все изгибы древних разломов по падению и простиранию. По внешним признакам устанавливается достаточно четкий переход от внешних зон к внутренним по степени сохранности структурно-текстурных признаков, перекристаллизации кварца, изменению окраски пород. Даже при визуальных наблюдениях в строении метасоматических ореолов намечаются три зоны: 1) внешняя, в которой сохраняются текстура и остатки минералов исходных пород, а новообразованные минералы выполняют различно ориентированные прожилки, 2) промежуточная, в которой появляется характерная желто-бурая окраска и сохраняется небольшая часть реликтовых минералов, и 3) внутренняя, сложенная плотными мелкозернистыми темно-серыми породами, собственно ортоклазовыми метасоматитами. Мощность внутренней зоны изменяется от долей до 5 м. Метасоматическая зональность представлена колонкой в табл. 20.
Обращает на себя внимание непосредственное замещение цветных минералов доломитом (иногда совместно с флогопитом) и пиритом при отсутствии хлорита, что не характерно для всех других низкотемпературных формаций.
Эволюция урановорудного процесса выглядит следующим образом: гум-беизация — образование кварц-пиритовых (или доломит-пиритовых) прожилков с частичным окварцеванием (или доломитизацией) и пиритизацией характеризует дополнительную предрудную стадию — отложение браннерита — образование пострудных кварц-карбонат-флюоритовых жил и прожилков.
Замещение кварца ортоклазом однозначно свидетельствует о щелочном характере растворов. Последующее частичное окварцевание гумбеитов, вероятно, связано с падением температуры в пространстве и во времени, вызывающей понижение растворимости кремнезема. Химизм гумбеизации в основном сводится к привнесу калия, углекислоты, серы и выносу натрия и кремнезема. Магний и кальций, несомненно, выносятся при формировании конечных продуктов гумбеизации, однако в промежуточных и внешних зонах происходит главным образом их перераспределение.
Геохимическая специализация гумбеитов отражает повышенную щелочность растворов при относительно высоком значении калий-натриевого отношения, высокую активность карбопат-иона и сульфидной серы, подвижность титана. Для гумбеитов характерны повышенные концентрации золота, серебра, мышьяка, ванадия и галлия.