metasomatism.ru

Заключение. Происхождение рудоформирующих гидротерм.

- Большинство месторождений рудных элементов, имеющие выход на уровень эрозионного среза, на сегодняшний день в России известны. Задача современной геологии выявлять рудоконцентрации в глубинных частях земной коры (до 500м). Разработанная методика поисков руды по слабо проявленным изменениям пород в совокупности с выявлением геохимических ореолов позволяет решать эту задачу. Методика отработана на примерах рудных районов Казахстана (Методика изучения метасоматических образований. Плющев Е.В. и др., 1981, изд. «Недра»), и опробирована в Прибайкалье и на Чукотке (сайт https://metasomatism.ru/) .

Упомянутая методика предполагает создание сети наблюдений на изучаемой площади (шлиф, проба), соответствующей масштабу работ. При изучении шлифов фиксируется весь набор эпигенетических минералов,  степень проявления, взаимоотношения между собой и первичными минералами. Эта информация анализируется в изучаемом геологическом пространстве, оконтуриваются зоны статически устойчивых ассоциаций, участки разных по составу гидротермально-метасоматических образований (ГМО) и их взаимоотношения с геологическими телами. Анализ такой информации позволяет увязать группы ассоциаций (формаций) с определенными геологическими событиями, а рассмотрение позиций рудных зон или геохимических ореолов в выделяемой зональности дает возможность повысить обоснованность прогнозных построений.

По природе энергии, определяющей  возникновение гидротермальных систем, выделяют три типа гидротермально-метасоматических рудоконцентраций : вулкано-, плутоно- и тектоногенные (табл.№1)                                                                                                                                                           

 Вулканогенные рудоконцентрации формируются в зависимости от преобладания в составе вулканических толщ пород основного или кислого состава-- в хлоритолитах, лиственитах, аргиллизитах или вторичных кварцитах. Эти рудосодержащие  ГМО картируются в ареалах альбитофиров, фельд – или калишпатофиров. Характерно, что набор элементов в рудных концентрациях повторяет геохимическую специализацию вулканитов. Так, в останцах вулканического стекла в ураноносных вулкано-структурах содержание урана и молибдена значительно превышает их кларк (Шатков Г.А.) На Акиткане (сайт metasomatism.ru) трахидациты, слагающие рудоконтролирующие субвулканическое тело, содержат уран в двое выше кларка.
         Известны и детально изучены  примеры взаимосвязи разнометальных рудоконцентраций с определенными типами вулканизма. Так подводный вулканизм в разных регионах и в разные эпохи (Pt, Pz, Mz) сопровождался возникновением гидротермального сульфидно-полиметалического и гидротермально-осадочного колчеданно-полиметаллического, часто золотосодержащего, оруденения (Василевский М.М.,Попов В.Е.). В свою очередь наземные вулканиты, сформированные на неоднократно гранитизированном фундаменте, содержат фтор-молибден-урановое оруденение -- Забайкалье, Монголия, Китай(Барсуков В.Л.). В Прибайкалье (Акиткан, сайт metasomatism.ru) достаточно убедительно доказана взаимосвязь фосфор-уранового оруденения с трахидацитовым вулканизмом. В палеозойских (Казахстан) и мезозойских (Тихоокеанский пояс) структурах   в ряде работ доказывается вулканогенный генезис золото-серебрянного оруденения (НаковникН.И.).
        Многие исследователи (Плющев Е.В.,Шатов В.В., Ушаков О.П. и др.) полагают, что полевошпатизация изверженного материала приводила к переводу в раствор сверхкларковых компонентов, а длительная циркуляция металлоносных гидротерм в проницаемых зонах формировала разнометальные концентрации. То есть движение гидротерм (по замкнутому циклу) создают  гидротермально-метасоматическую зональность (ГМЗ), где рудоконцентрации имеют определенное положение. Так на Чукотке (сайт metasomatism.ru) в верхне- меловых вулканитах картируются кольцевые структуры, в которых рудоконцентрации фиксируются во внешнем кольце калишпатофиров с  аргиллизитами.
         Базальт-риолитовый  подводный вулканизм ( зоны рифтов) сопровождается   сульфидизацией пород  (рассеянный изначально ,вероятно,  коломорфный пирит, зоны сульфидизации мощностью в первые метры ) и формированием сульфидно-полиметаллического оруденения с золотом . Сульфидоносные зоны развиваются обычно вдоль напластования, но иногда имеют секущий характер.Вероятно,что магма, сформированная при рифтообразовании ,была насыщена халькофильными элементами и газами (Н2 S  ,НСl и др.). При кристализации пород и последующей автометасоматической альбитизации металлы в виде комплексных соединений поступали в растворы, из которых при падении температуры и давления, начиналось рудоотложение. При наличии разломов гидротермы из толщи подводных вулканитов могли поступать на дно бассейнов и формировать колчеданно-полиметалические залежи (Смирнов В.И., Попов В.Е. ) .
В краевых  частях вулканических депрессий (в основании)  низкотемпературные изменения ,обусловленные вулканизмом, накладываются на все ранеее созданные высоко-среднетемпературные образования  фундамента.В такой структурной позиции нередко располагаются крупные рудоконцентрации.  
Плутоногенные рудоконцентрации (W,  Be, Sn, Mo;  TR, Nb, Ta) реализуют геохимическую специализацию интрузий.Скарны при этом  содержат рудные концентрации повторяющие специализацию как интрузий, так и вмещающих пород. Наиболее яркими примерами , хорошо изученными( Беус А.А., Щерба Г.Н.),  являются редкометальные месторождения в грейзенах (по лейкогранитам) и редкоземельные – в альбититах (по щелочным гранитам). При этом редко кто обращает внимание на то, что грейзены и альбититы оконтуриваются периферическими поисково-значимыми ореолами  своеобразных пропилитов (Богуты, сайт metasomatism.ru).
         Кристализация интрузий и сопровождающие процессы достаточно подробно изучены (Рундквист Д.В., Марин Ю.Б., Овчинников Л.Н.). Доказано, что в процессе длительной (млн. лет) кристаллизации интрузивных пород наиболее легкоплавкие и легколетучие компоненты расплава скапливались в межзерновом пространстве и давали начало флюидам. Флюиды постепенно эволюционировали в высоко температурные гидротермальные растворы, состав которых, естественно, отражал геохимическую специализацию массивов. Эти растворы, под горным давлением, двигались в апикальные части интрузии, где и реагировали с уже раскристаллизованной магмой.
  В объеме термального прогрева во вмещающих породах, как правило, обводненных, поровые и трещинные воды нагревались  и начинали  двигаться «от печки», а затем наоборот (как вода относительно кипитильника). В этом объеме образуются в основном пропилиты и локальные скарны. Ряд авторов (Плющев Е.В., Шатов В.В.) отмечает нахождение в ореолах пропилитов синхронно образующихся зон вторичных кварцитов и березитов с халькофильными рудоконцентрациями (при наличии специализации вмещающих пород).
         Нередко плутоногенная ГМЗ накладывается на ранее созданную вулканогенную,которая  в разной степени усложняется, иногда до неузнаваемости. Вулконогенные рудоконцентрации  при этом могут уничтожаться, преобразовываться или доконцентрироваться. На Чукотке (сайт metasomatism.ru) например, происходит скарнирование ряда вулконогенных  сульфидных концентраций, рудосопровождающие хлорит и карбонат  в разной степени замещаются гранатом, амфиболом и эпидотом, а пирит – пирротином.  Казахстане ( Акжал-Аксоранская зона )известны участки скарнирования стратиформного (Д3-С1) полиметалического оруденения(Мальков И.А.).Такие рудоконцентрации обычно относят к скарновым или скарноидным, не принимая во внимание , что рудный процесс происходил до   высокотемпературных изменений.
      В период становления поствулканических интрузий рифтовых зон Прибайкалья вулканиты и  сульфид-полиметаллические залежи значительно преобразуются , в единичных случаях сульфидные жилы  пересекаются жилками эпидота.Околорудные изменения  в разной степени замещаются эпидотом и амфиболом. Золото при перикристализации, вероятно, частью выносилось. Ранее коломорфный пирит, рассеянный в базальт-риолитовой пачке, перекристализован в мелкие кубики (до 1-5 мм). Участками пирит частично пирротинизирован, в отдельных случаях, вероятно при более высоких температурах, пирротин замещался магнетитом. Такие примеры преобразований сульфидного оруденения в термальном ареале прогрева интрузий подробно изложены Салопом Л.И.
           Среди тектоногенных рудоконцентраций наиболее изучены урановые месторождения типа несогласия. В различных регионах мира (Канада,Австралия и др.) эти месторождения известны в рифейских осадочных депрессиях, сложенных в основании кварцевыми песчаниками и конгломератами. Эти породы залегают на древней коре выветривания, развитой по специализированному фундаменту. Для этого фундамента характерны углеродистые сланцы с сверхкларковыми содержаниями урана.     Процесс формирования урановых месторождений типа несогласия подробно рассмотрен в публикациях (Михайлов В.А.). Переход урана в раствор происходит на фоне смены тектонического режима – сначала прогибание, а затем инверсия. Прогибание сопровождается увеличением горного давления  и температуры, растворением в подземных водах газов, в первую очередь СО2, выделяемых углеродистым веществом . Растворённые газы придают водам агрессивный характер.
       Воздымание приводит к формированию восходящих флюидных потоков, которые при взаимодействии с вмещающими породами  извлекают многие элементы и превращаются в металлоносные растворы .  При падении температуры или появлении геохимических барьеров начинается рудоотложение . Наиболее интенсивно эти процессы проявлены над углеродсодержащими толщами фундамента (Михайлов В.А.),где фиксируются аргиллизит-березитовые рудосодержащие образования.
       Как представляется похожие процессы происходили  в  сочленении континентальной и океанической коры, где ранее в рифтовой зоне происходил подводный вулканизм (базальт-риолитовая или иначе спилит-кератофировая формация). По периферии рифта синхронно накапливались осадки, часто углеродсодержащие. Постепенное прогибание днища бассейна осадконакопления всегда происходит на фоне подновления древних и заложения новых разломов. По этим разломам, синхронно с вулканизмом, поднимались флюиды, которые при выходе на поверхность дна бассейна могли формировать гидротермально-осадочные колчеданные с золотом залежи. Такие рудоконцентрации известны во многих регионах. Они обычно фиксируются в краевых частях рифтов или в ближайшей периферии на глубине в несколько километров.
         Учение о тектонике плит утверждает , что на сочленении континентального и океанического блоков происходит длительное , постепенное задвигание океанической коры под континентальную. При этом осадочные породы могут как задвигаться под породы  вулкано-плутонического пояса,так и надвигаться на них. В результате таких подвижек захороненные колчеданы с золотом могли оказатся в ареале повышенного давления и температуры. Происходящая при этом перекристаллизация пород и золотосодержащих сульфидов  всегда ведёт к их очищению от микропримесей (Салоп Л.И., Плющев Е.В.).
           Салоп Л. И. изучая пирит различных районов Байкальской горной области установил неравномерную его эаражённость золотом (до 50 г. на тонну). В пирите золото находится в субмикроскопическом состоянии. На основании экспериментальных данных установлено, что при температурной обработке под давлением пирит перекристализовывается и   пирротинизируется. Это сопровождается образованием раствора сульфата окиси железа и выносом всех микропримесей. Как показали исследования такие растворы являются реальным растворителем золота.  Рудные элементы таким образом  переходили в раствор и отжимались по ослабленным зонам. При падении температуры они фиксируются в зонах окварцевания, которые по периферии оконтуриваются березитами, хлоритолитами или лиственитами (в зависимости от состава вмещающих пород)
           Специфика некоторых районов в том , что колчеданное оруденение не вскрыто  эрозией. Вероятно, что наличие погребённых залежей было необходимой предпосылкой возникновения золотоносных гидротерм. В западном Прибайкалье колчеданно-полиметалическое с золотом оруденение такого типа выведено на поверхность (м-е Холоднинское ).
В ряде случаев тектоногенные ГМО развиваются по ранее созданным плутоногенным или вулканогенным образованиям, изменяя свой состав в зависимости от основности замещаемых пород. Известны примеры наложения на тектоногенные березиты , сопровождающие золотосодержащие кварцевые жилы, более поздней биотитизации, обусловленной внедрением активизационных интрузий (Каралон). Биотит  при этом рассеян в березитах крайне неравномерно, иногда в виде прожилков. Кварц и серецит березитов во всём обьёме проявления в разной степени перекристализованы, до появления жеод и щёток с кристалическим кварцем. Такие наблюдения  в исследуемых районах дают возможность выстроить ряды относительных возрастов геологических образований , то есть увидеть взаимоотношения  последовательно образующихся геологических тел.
           Картирование метасома-геохимической зональности (метасоматоз понимаем как геохимию петрогенных элементов) помогает определить полигенность и полихронность некоторых рудных обьектов, увязать рудоформирование с определённым геологическим событием, зафиксировать (или предположить) источник рудного вещества и оконтурить зоны ГМО сопутствующие рудоотложению. Всё это позволяет более обоснованно проводить прогнозирование разнометального оруденения.