metasomatism.ru

Изученная площадь распологается на сочленении Большозерско-Гимольского и южной части Костомукшинского золото-железорудных районов. Большозерский зеленокаменный пояс (ЗКП), сложенный осадочно-вулканической толщей среднего лопия (позднего архея), сформирован на раннеархейском амфиболит-гнейс-плагиогранитном фундаменте. Протяжённость меридионального ЗКП около 50 км, при ширине 2-6 км. В пределах ЗКП известно одно непромышленное месторождение и ряд проявлений золотосодежащих железистых кварцитов, а также малосульфидные золоторудные проявления. В южной части с востока к ЗКП примыкает ятулийская (раннепротерозойская) вулканогенно-осадочная структура шириною до 5 км, сложенная переслаиванием кварцевых песчаников и базальтов с силлами габбро (с титан-магнетитом). В центральной части (5 км2) ЗКП частично перекрыт туфогенной раннепротерозойской мульдой.
Изучено 250 шлифов, собранных при ГДП-200 фирмой «Минерал». Эпигенетические (метаморфические и метасоматические) образования, отмеченные на площади работ, имеют разный возраст и различный состав. Они фиксируются как в породах раннеархейского фундамента, так и в породах позднего архея и раннего протерозоя (карелия).
Раннеархейские метаморфогенные образования (амфиболиты, гранито-гнейсы, гнейсы и др.) сформировались в связи со становлением огромных масс плагиогранитов. По плагиогранитам раннеархейского фундамента регионально проявилась позднеархейская микроклинизация (рассмотрена далее).
Поствулканические метасоматические образования пород среднего лопия. С формированием среднелопийских вулканических толщ связано образование автометасоматических (кварц-альбитовые в риодацитах, альбит-цоизит-роговообманковые в базальтах и габбро). Вероятно синхронно с вулканизмом формировались вулканогенно-осадочные золотосодержащие железистые кварциты. Последующая тектоническая перестройка и внедрение субвулканических риодацитов привели к формированию малосульфидных золоторудных проявлений в хлоритолитах и березитах с прожилками кварца. Позднеархейский метаморфизм (высоко-среднетемпературные изменения) интенсивно преобразовал среднелопийскую толщу, в том числе железистые кварциты и ранее сформированные хлоритолиты и березиты.
Хлоритолиты — кварц-хлоритовые изменения иногда с карбонатом и сфеном обычно интенсивно преобразованы, останцы хлорита редки. Березиты — кварц-серицитовые ассоциации с карбонатом, хлоритом также преобразованы (рассмотрено далее). В обрамлении зеленокаменного пояса (ЗКП) в плагиогранитах фундамента отмечаются кварцевые прожилки иногда с сульфидами и аномальными содержаниями золота.
В пределах лопийской толщи вероятно нахождение силлов березитизированных риодацит-порфиров до гранит-порфиров (типа Таловейс). В ЗКП Карелии с такими образованиями связаны рудоконцентрации золота (Заломаевское, Таловейс и др). Возможно и здесь обнаружение подобной минерализации.
На автометасоматические и низкотемпературные изменения накладываются (высоко)-среднетемпературные изменения (метаморфогенные), породы обычно преобразуются до кристаллических сланцев. Хлорит при этом в разной степени (часто нацело) замещается амфиболом, биотитом (фото 1), эпидотом, карбонат — гранатом; серицит в ряде случаев перекристализован до мусковита, иногда появляется турмалин (фото 2). Кварц в массе и прожилках при этом лишь перекристализовывается.
Состав кристаллических сланцев зависит от состава первичных пород. По породам основного состава формируются (кварц)-биотит-амфиболовые сланцы (фото 3), по туфопесчаникам и риодацитам кварц-биотитовые и кварц-биотит-мусковитовые(фото 4), иногда с микроклином с гранатом и турмалином. Породы вмещающие железистые кварциты преобразованы в биотит-кварцевые и кварц-биотит-амфиболовые сланцы с гранатом и ставролитом, а гематит перекристализован до магнетита. В пределах лопийских сланцев отмечаются субвулканические риолит-порфиры с наложенным биотитом, а также картируется зона биотит-мусковит-кварцевых кристаллических сланцев с турмалином (фото 2), сульфидами и аномальным золотом, мощностью около 100 м.
Предполагаем, что лопийские породы до метаморфизма были преобразованы гидротермальными процессами. Судя по наличию мусковита в туфопесчаниках и некоторых риодацитах они ранее были в разной степени были березитизированы, базальт-андезиты (судя по содержанию кварца) кварц-хлоритизированы. Турмалин, вероятно, сформировался в результате перекристализации вулканогенных борсодержащих минералов (глинистых ?).
Зона биотит-мусковит-кварцевых кристаллических сланцев с турмалином, сульфидами и аномальным золотом (Турмалиновая зона) прослеживается по редким обнажениям более 10 км. Большей частью она перекрыта рыхлыми отложениями и частично протерозойской мульдой. Возможно в Турмалиновой зоне обнажаются лишь краевые части локальных (мощностью обычно первые метры) золоторудных зон. Такие локальные (1-3 метра) турмалин-кварц-биотитовые золоторудные образования разбурены в Иломантси-Ялонваарском ЗКП (рассмотрено на сайте).

Фото 1. Хлоритизированный туфопесчаникс наложенным
амфиболом и биотитом .

Фото 2. Преобразованный риодацит с турмалином (Tur) и мусковитом (Ms).

Фото 3. Кристалический биотит (Bt)-плагиоклаз (Pl)-амфиболовый (Amf) сланец

Фото 4. Кварц-биотит-мусковитовый сланец

Фото 5. Плагиогранит с ориентированным мусковитом (Ms).

На заключительном позднеархейском этапе развития ЗКП лопийские толщи и породы раннеархейского фундамента в разной степени микроклинизированы. В лопийских кристаллических сланцах по риодацитам микроклин отмечается в виде рассеянных выделений (фото 6), реже пегматоидных жил, а в плагиогранитах фундамента фиксируется в виде мощных пегматитовых жил (Тикшозерское проявление керамического сырья) и прожилков, а также порфиробласт. Микроклинизированные плагиограниты занимают площади до сотен квадратных километров. Интенсивность проявления различна — от единичных прожилков до обьёмной порфиробластической микроклинизации.
По периферии отдельных кварц-микроклиновых жил и ореолов микроклинизации плагиогранитов отмечаются заметные эпидот-амфибол-биотитовые изменения. В шлифах иногда фиксируется микрозональность —биотит формируется по периферии микроклинизированного плагиоклаза (фото 7). Визуально такие образования наблюдаются как в массе, так и в виде скоплений, примазок по трещинам и занимают площади до десятков и более км². Эти эпидот-амфибол-биотитовые изменения аналогичны среднетемпературным образованиям в лопийских толщах и, вероятно, сформировались близодновременно с региональной позднеархейской микроклинизацией.
В туфоконгломератах раннепротерозойской мульды, частично перекрывающих среднелопийскую структуру, фиксируются обломки биотитизированных риолитов иногда с турмалином. Это также указывает на допротерозойский возраст (высоко)-среднетемпературных изменений лопийских вулканогенно-осадочных толщ.

Фото 6. Риолит-порфир с наложенными микроклином, мусковитом и биотитом

Фото 7 .Микрозональность в плагиограните. По периферии микроклинизированного плагиоклаза фиксируется биотит

Поствулканические метасоматические изменения раннепротерозойских вулканогенно-осадочных пород (карелид). К автометасоматическим относим альбит-клиноцоизит-амфиболовые изменения в базальтах и габбро. Роговая обманка в основных породах полностью замещает пироксен, а альбит и цоизит развиты по плагиоклазам. Интенсивная автометасоматическая альбитизация фиксируется в силле габбро с изменением состава до «лейкогаббро», секущем ятулийскую толщу восточнее оз. Тикшозеро. Для раннепротерозойских силлов характерен рассеянный титаномагнетит (5-10%).
В вулканогенно-осадочных толщах отмечаются в разной степени проявленные низкотемпературные образования с прожилками кварца — хлоритолиты (кварц-карбонат-хлоритовые изменения) и березиты. Эти образования при интенсивном проявлении содержат сульфиды и аномальные содержания золота.
В хлоритизированных сариолийских туфопесчаниках и туфоконгломератах Большозерской мульды фиксируются редкие кварцевые жилы иногда с аномальными содержаниями золота. В этой структуре также известны зоны сульфидизации с устойчиво повышенными содержаниями золота (0,1-0,8 г/т). Они сравнительно маломощны (1-5 см) и образуют шлировидные скопления сульфидов северо-западного простирания, приуроченные к зонам рассланцевания. (Ахмедов А.М., Воинова О.А. и др. Компьютерная карта золотоносности докембрия Карельского региона масштаба 1:1 000 000. Анализ перспектив./ Региональная геология и металлогения. СПб, 2001, № 13-14). При последующем метамофизме хлоритизированные породы заметно преобразованы (рассмотрено далее). Вулканогенно-осадочные породы сариолия секутся серией даек-силлов габбро северо-западного простирания. При наличии в приконтактовых зонах хлоритизации сульфидов отмечают аномальные содержания золота.
В ятулийских кварцевых песчаниках обычно фиксируются рассеянный серицит (3-10%), возможно образовавшийся при перекристаллизации гидросерицита. Появление в песчаниках эпигенетических карбоната или хлорита указывает на гидротермальную обработку песчаников, происходившую вероятно в результате внедрения субвулканических габбро. В приконтактовой зоне хлоритизации габбро с титаномагнетитом отмечают сульфидную вкрапленность (пирит и халькопирит) с аномальными содержаниями меди (проявление Рысь) и, возможно, золота (во время обнаружения этого проявления содержания золота в рудоконцентрациях не определяли). Также в пределах толщи ятулия в силле габбро известно титаномагнетитовое оруденение (проявление Луна-Лакша).
По периферии протерозойских структур в фундаменте отмечаются березитизированные гранитоиды. По составу они анологичны лопийским березитам, но развиты отчётливо позднее региональной микроклинизации.
Протерозойские среднетемпературные (метаморфогенные) преобразования в вулканогенно-осадочных породах подобны позднеархейским метаморфогенным изменениям, проявлены также неравномерно, но обычно менее интенсивно. Здесь также отмечается зависимость состава метаморфических ассоциаций от состава замещаемых пород. В породах основного состава обычно кристализуются актинолит и эпидот, реже биотит, по хлоритолитизированным туфогенно-осадочным породам — биотит (фото 8). В кварцевых песчаниках ятулия обычно фиксируется серицит до мусковита (фото 9), эпидот и биотит отмечается здесь лишь при наличии в песчаниках ранних хлорита и карбоната.

Фото 8. Хлоритизированный (Chl) туфогравелит с поздним биотитом (Bt).

Фото 9. Ятулийский кварцевый песчаник с серицитом

Метаморфизм вулканогенно-осадочных пород раннего протерозоя, вероятно, обусловлен позднекарельской гранитизацией. Гранитоиды этого этапа вскрыты эрозией лишь в южной Карелии (Северо-Ладожская структура). Возможно в связи с этим гранитоидным магматизмом на изученной площади сформировались микроклин-альбитовые пегматиты с рудными содержаниями Be, Ta, Nb (проявления Кайдо-деги и Лысая гора). Для позднеархейских пегматитов рудные содержания редких металлов не характерны.
В пегматитах микроклин-альбитового состава с мусковитом и турмалином с участками графической структуры отмечается берилл в ассоциации танталит-колумбитом. (проявление Кайдо-деги). В центральной части пегматитов наблюдается прерывистая кварцевая ось в виде блоков кварца до 1,5 см в поперечнике. Обычно наличие кварц-клевеландитовых зон и полос кварц-мусковитового состава.
Южнее известно проявление с тантал-ниобиевой минерализацией Лысая гора также в пегматитах микроклин-альбитового состава. Пегматиты секут раннеархейские плагиограниты в виде целой системы мелких (мощностью до 1 м) и более крупных жил (до 3-6 м), протяженностью 5-7 метров. Структура пегматоидная со слабо выраженной кварцевой осью. Для пегматитовых жил характерно присутствие клевеландита, образующего радиально-лучистые сростки (диаметром 4-6 см) пластинчатых кристаллов, с которыми ассоциирует тантало-ниобат.
По геофизическим данным площадь, вмещающая редкометальные пегматиты, характеризуется отрицательной гравиметрической аномалией, что возможно обусловлено невскрытым гранитным массивом.

Этапность развития и рудоносность Большозерской площади

В результате изучения всего обьёма эпигенетических образований выявлены поствулканические автометасоматические и низкотемпературные изменения, а также последующие высоко-среднетемпературные (метаморфические) преобразования как в лопийских, так и в карельских толщах. Определены рудосопровождающие изменения и их структурная позиция. Все эпигенетические преобразования пород на основе наблюдаемых взаимоотношений минеральных ассоциаций увязаны с этапностью развития территории.
В Большозерском ЗКП картируется региональная зона турмалин-биотит-кварцевых изменений перспективная на обнаружение золоторудных концентраций. Протяжённость зоны, вероятно, более десяти километров, мощность около ста метров. Предполагается возможность обнаружения подобной зоны в восточной части ЗКП.
Лопийские вулканогенно-осадочные породы Большозерского ЗКП преобразованы до кристаллических сланцев различного состава. Т.е. степень метаморфизма здесь значительно выше чем в ЗКП восточной Карелии, но состав метаморфических ассоциаций по основным минералам (биотит, амфибол, эпидот) подобен. Намечены отличительные признаки кристаллических сланцев по андезибазальтам, риодацитам и вулканогенно-осадочным породам.