metasomatism.ru

б. Натриевые метасоматиты (эйситы)

В отечественной литературе метасоматиты этого типа впервые описаны под названием низкотемпературных кварц-альбитовых изменений (Лисидина, Омельяненко, Раудонис, 1963). Дальнейшее изучение показало, что метасоматиты кварц-альбитового состава возникают лишь в породах, богатых кварцем, и являются одной из фаций описываемой формации. По породам основного и среднего состава развиваются альбит-карбонатные и альбит-хлоритовые, а по известнякам — ураноносные апатитовые метасоматиты (Омельяненко, Лиси-цина, Наумов, 1974).

Сходный тип изменений отмечается на месторождениях района оз. Бивер-лодж (район Голдфилдс провинции Саскачеван) в Канаде.

Для метасоматитов данной формации характерны следующие особенности.

1.    Эйситы формируются либо на поздних стадиях развития складчатых областей (СССР), либо в процессе тектоно-магматической активизации древних платформ (Канада), после полного завершения магматической деятельности. Они четко контролируются зонами глубинных разломов. Связь с магматизмом проявлена неотчетливо, можно лишь предполагать наличие парагенетической связи эйситов с гранитоидным магматизмом.

2.    Особенностью эйситизации является четко выраженная тенденция к образованию существенно альбитовых пород с примесью кварца, карбоната, хлорита. Характерны следующие типы колонок.

I. Гранит (кварц, олигоклаз, микроклпн, биотит, магнетит) кварц, альбит, серицит, микроклин, хлорит, кальцит, гематит кварц, альбит, хлорит, кальцит, гематит -+• кварц, альбит, кальцит, гематит -*■ кварц, альбит, гематит (или альбит, кальцит, гематит).

II. Гранит кварц, альбит, серицит, микроклин, хлорит, кальцит, гематит -► кварц, альбит, хлорит, кальцит, гематит -> кварц, альбит, хлорит, гематит кварц, альбит, гематит.

III.    Диорит (андезин, роговая обманка, магнетит) -► альбит, хлорит, кальцит, серицит, гематит альбит, хлорит, кальцит, гематит альбит, анкерит, гематит -*■ альбит, гематит.

IV.    Диорит альбит, хлорит, кальцит, серицит, гематит альбит, гематит — альбит, хлорит, кальций гематит -► альбит, хлорит, гематит -*• альбит, гематит.

В зависимости от исходного состава пород и химической активности карбонат-иона можно выделить следующие фации: кварц-альбитовую, кальцит-альбитовую, хлорит-альбитовую и анкерит-альбитовую; кроме того, выделяются альбит-апатитовая, апатит-кальцитовая и апатитовая фации, формирующиеся в условиях высокой активности фосфора.

Количественно-минеральный состав метасоматитов сильно зависит от состава исходных пород. Чем выше содержание кварца в исходных породах, тем выше оно и в конечных продуктах. При отсутствии в исходных породах глинозема альбит может вообще не образоваться. Так, воздействие эйситизи-рующих растворов на кремнистые сланцы и кварциты вызывает лишь их перекристаллизацию и покраснение (гематитизацию); на известняки — либо частичную мраморизацию, либо — апатитизацию. Недостаток в породах кремнезема может обусловить устойчивость в эйситизированных породах гидрослюды или каолинита. На рис. 55 и 56 приведены зарисовки типичных шлифов из эйситизированных кварцсодержащих диоритов и гранитов с краткой их характеристикой. Химизм эйситизации подчеркивает существенно гидрокарбонатно-натрие-вый состав растворов. В большинстве случаев намечаются отчетливый нривпос натрия и углекислоты, частично кальция, вынос калия и кремнезема (табл. 21).

Весьма сложно ведет себя глинозем. Можно утверждать, что альбитизи-рующими растворами глинозем не привносится, так как альбит образуется

Рис. 55. Зарисовки шлифов, характеризующих метасоматически преобразованные кварцевые

а — неизмененный кварцевый диорит; б—ж — метасоматиты из внешней (б — с чешуйками серицита в альбите. в — без чешуек серицита), промежуточной (г — с устойчивым кварцем, д — кварц частично замещен альбитом; в маленьком кружке показаны особенности замещения кварца альбитом), внутренней альбит-анкеритовой с наложенной анкеритовой ассоциацией (е), внутренней альбит-гематитовой (ж) зон; з —■ деталь, характеризующая особенности замещения анкерита альбитом и гематитом. Зарисовки шлифов,

ув. 24; детали рисунков д и з, ув. 160.

Пл — плагиоклаз, Амф — амфибол, Кв — кварц, Мт — магнетит, Сер — серицит, Ка — кальцит, Хл — хлорит, Аб — альбит, Анк — анкерит, Гем — гематит

Таблица 21

Изменение химического состава красноцветных кварцевых песчаников в процессе эйситизации, вес. %

Анализы выполнены в ЦХЛ АН СССР аналитиком Э. Ф. Калашниковой,

Рис. 56. Зарисовки шлифов, характеризующие последовательные ступени эйситизации гранитов.

а — гра шт; б — умеренно эйситизиро-ванный гранит; калиевый полевой шпат частично замещен шахматным альбитом; плагиоклаз нацело, а кварц частично замещены альбитом; в — альбитит, состоящий из альбита, кальцита с реликтами перекрнсталлизованного кварца.

Кв * — кварц перекристаллизованный, Аб * — альбит шахматный, Ка — кальцит, Би — биотит, Пл — плагиоклаз, Мк — микроклин

лишь в глиноземсодержащих породах. Вместе с тем метасоматиты часто существенно отличаются но содержанию глинозема от пород, по которым они образовались. Так, при метасоматическом преобразовании переслаивающихся алевролитов, аргиллитов и песчаников отмечается уменьшение содержания глинозема в аргиллитах и увеличение его в песчаниках. Можно поэтому говорить о местном перераспределении глинозема. В конечном итоге процесс перераспределения находится в полном соответствии с тенденцией к образованию существенно альбитовых пород. Несомненно эйситизация является ярко выраженным процессом щелочного метасоматоза, что однозначно доказывается реакцией замещения кварца и серицита альбитом.

3. Одна из характернейших особенностей — образование в процессе эйситизации пылевидных гематитовых частиц, которые обусловливают красные топа окраски эйситизированных пород. В связи с этим у канадских геологов процесс околорудного изменения получил название красное окрашивание (red coloration), а сами измененные породы были названы красными аплитами

(Dawson, 1956), красными измененными породами, полевошпатово-гематито-выми измененными породами (Баффем и др., 1964).

Геохимическая специализация эйсигов проявляется в активности натрия и карбонат-иона, низкой активности сульфидной серы, высокой подвижности щелочей, титана, фосфора, циркония, кремния. В большинстве случаев четко выражена тенденция к резкому возрастанию натрий-калиевого отношения в эйситизированных породах по сравнению с исходными.

Очень характерна для эйситов их четко выраженная металлогеническая специализация на уран. В ряде случаев с эйситами связаны промышленные концентрации фосфора. На отдельных объектах отмечаются повышенные концентрации молибдена и циркония, которые, однако, не имеют самостоятельного промышленного значения.

4. Эволюция урановорудного процесса в общем виде может быть представлена следующим рядом: эйситизация —► апатитизация (проявлена неповсемест-но)->-карбонатизация->- рудоотложение с рудосопровождающей хлоритизацией-* образование пострудных жил и прожилков. На одних месторождениях дробление метасоматитов, предшествующее рудной стадии, способствовало отложению этих минералов в виде цемента брекчий; на других устанавливается непрерывный переход предрудной стадии в рудную без проявления межстадий-ных тектонических подвижек. При этом апатит-аршиновитовая минерализация с гематитом в виде очень неравномерно распределенной метасоматической вкрапленности и прожилковидных выделений накладывается на внутренние и промежуточные зоны метасоматитов предрудной стадии. Основная масса гематита, обусловливающая бурые и кирпично-красные тона, связана с началом рудной стадии. В отдельных случаях породы настолько интенсивно пропитываются гематитом, что в шлифах становятся непрозрачными. В отличие от предрудной гематитизации здесь отчетливо фиксируется привнос железа. Во времени эти процессы сменяются анкеритизацией. Анкерит образует прожилки и метасо-матическую вкрапленность. В участках интенсивной анкеритизации невозможно установить относительное значение анкерита предрудной и рудной стадий. Рудная стадия завершается отложением микропрожилков и вкрапленности пирита, настурана, молибденита, коффинита. Образование этих минералов повсеместно сопровождается вкрапленностью и микропрожилками так называемого рудного хлорита. С учетом взаимоотношений минералов к рудосопро-вождающему метасоматозу уверенно можно относить хлоритизацию пород.

Пострудная стадия выражается в образовании относительно редких жил и прожилков кварца, кальцита, барита, хлорита, флюорита, пирита и к заметным метасоматическим преобразованиям не приводит.

Большой интерес представляет вопрос о кислотно-щелочной эволюции гидротермальных растворов. В большинстве случаев начальные стадии гидротермального процесса характеризуются повышенной кислотностью растворов, что и является основой предложенной Д. С. Коржинским (1957 ₍) гипотезы об «опережающей волне кислотных компонентов». Именно в стадию повышенной кислотности растворов происходит формирование таких широко распространенных типов околорудных метасоматитов, как грейзены, пропилиты, аргил-лизиты, березиты и др. В этом отношении низкотемпературные натриевые метасоматиты не могут рассматриваться как результат проявления воздействия опережающей волны кислотных компонентов. Напротив, неоднократно установленные случаи замещения гранитов, кремнекислых вулканогенных пород и песчаников альбититами в большей мере позволяют говорить о повышенной щелочности растворов. Проявление окварцевания на поздних стадиях процесса дает больше оснований говорить о «опережающей золне щелочных компонентов». Однако, если учесть, что окварцевание проявляется лишь в участках развития кремнекислых пород, наиболее вероятно объяснение его переотложе-нием выщелоченного кварца по мере понижения температуры во времени и в пространстве. Независимо от интерпретации установленной последовательности метасоматических реакций очевидно, что режим кислотности в описанном гидротермальном процессе не является стандартным и не может быть объяснен с помощью представления о «кислотно-фильтрационном эффекте».

4. Минеральные преобразования при эйситизации характеризуются положительным объемным эффектом, приводя к закупорке трещин и пор. В связи с этим размеры ореолов эйситизации практически определяются размерами растворопроводящих каналов.

Все наиболее значительные промышленные месторождения формируются в пределах крупных тектонических нарушений. Мощности зон интенсивного дробления и трещиноватости пород достигают в них десятков и сотен метров. И мощности зон эйситизации на промышленных месторождениях соответствуют этим же значениям.

В отличив от месторождений в березитах и аргиллизита^ рудные жилы для эйситов совершенно не характерны. Резко преобладает рассеянное вкрапленное и микропрожилково-вкрапленное оруденение с неконтрастными рудами. Соответственно промышленные месторождения в эйситизированных породах не могут контролироваться четкими изолированными трещинами или относительно узкими линейными зонами, как это возможно для месторождений, сопровождающихся гидротермальной аргиллизацией и березитизацией.

С точки зрения поискового значения эйситизированных пород определяющими являются масштабы и интенсивность проявления эйситизации, а в пределах ореолов эйситизации — участки развития поздних ассоциаций (кварца, карбоната, хлорита). Покраснение пород при эйситизации, высокое значение натрий-калиевого отношения, а также непременно повышенные концентрации урана в эйситизированных породах по сравнению с исходными являются теми факторами, которые существенно облегчают картирование эйситизированных пород.