Файл: Осипов М.А. Контракция гранитоидов и эндогенное минералообразование.pdf

месторождениям была предпринята в 30—40-егоды академиком С .С .С м и р ­ новым. Его выводы были опубликованы в ряде статей, затрагивавших широкий круг вопросов генезиса эндогенных месторождений, в том чис­ ле проблемы зональности и стадийности гидротермального рудообразования. В результате были сформулированы основные эмпирические за­ кономерности развития, зонального размещения эндогенных рудных месторождений. Эти закономерности следующие.

1) образование рудных залежей во времени и пространстве происходит последовательно, начинаясь от контакта интрузива; 2) интервал раз­ вития оруденения ограничен сотнями-первыми тысячами метров;3) мес­ торождения располагаются концентрически вокруг интрузивов; 4) ос­ новная масса рудных тел залегает выше интрузивов, локализуясь в основном вблизи положительных форм их поверхности; 5) рудные за­ лежи часто залегают этажно, образуя тела сводообразного типа;6) ру­ дообразующие растворы перемещаются к местам отложения в соот­ ветствии с центробежным затухающим развитием трещиноватости вме­ щающих интрузив пород;7) по мере удаления от интрузива происходит изменение минерального состава руд, относительно высокотемператур­ ные минералы сменяются низкотемпературными. То есть устанавлива­ ется зональное размещение оруденения.

В литературе и сейчас довольно часто появляются описания, под­ тверждающие указанные особенности развития минерализации. Ниже при­ водится ряд примеров, характеризующих указанные взаимоотношения интрузивов гранитоидов и оруденения, его зонального развития.

Так, В.И.Смирнов (1939) детально описал зональное концентриче­ ское распределение групп разнотипных месторождений около ряда гра­ нитных куполообразных массивов в Таласском Алатау. Например, вок­ руг Кумыштагского интрузива расположено 59 месторождений, слагаю­

жилы. В.И .Смирнов отмечает, что зоны однотипных месторождений раз­ делены значительными безрудными площадями, что такая зональная локализация месторождений имеет место только около интрузивов, фор­ мировавшихся в относительно спокойной тектонической обстановке. Сре­ ди рудных залежей широко развиты пластообразные формы. Причем "вопрос о связи рудных, месторождений с гранитами в Таласском Ала­ тау абсолютно ясен и сомнений не вызывает" (стр. 67).

По данным С.П.Соловьева (1937), район Тырны-Ауза "...представ­ ляет довольно хороший пример зонального распределения рудных ве­ ществ вокруг материнского магматического тела, которым в данном случае была молодая интрузия, причем главную роль в рудообразовании играли лейкократовые гранита-порфиры" (стр. 783). Выделяются три основные рудные зоны: а) гипотермальная (до 0,3 км от интрузи­

рузива) - типичными представителями являются месторождения сурьмы. "Всесторонними исследованиями доказано, что происхождение всех от­ меченных руд генетически связано с. . . лейкократовыми граиитпорфирами" (стр. 773).

134

Зональное развитие разнотипных месторождений около интрузивов гранитоидов средних глубин для ряда районов Кавказа описано Г.Д.Афа­ насьевым (1950). Он отмечает, что гидротермальные жилы, генетиче­ ски связанные с этими массивами, встречаются на расстоянии свыше 1,5 км от интрузивов.

Д.О.Онтоев (1963) описал зональное расположение месторождений вокруг штока гранит-порфиров в Восточном Забайкалье. В апикальной части штока развиты жилы с W далее от интрузива - Sn, As, в наи­ большем удалении - руды РЬ. В . А. Невский (1966), концентрически зо­ нальное расположение трещин и разнотипных рудных тел наблюдал над массивом сиенитов в Курганском месторождении в Таласском Алатау.

Согласно В.Т.Покалову (1972), на многих месторождениях Казах­ стана и Кавказа оруденение располагается вокруг апикальных частей гранитных плутонов, образуя кольцеобразные ореолы. Вблизи интрузи­ вов локализуются месторождения W, Мо, далее Си, ■ в периферических частях Pb, Zn. Размах оруденения до 1500 м.

Вокруг Чаватинского гранитоидного интрузива в Узбекистане на расстоянии около 1000 м в вертикальном и горизонтальном направле­ ниях развиты разнотипные месторождения и рудопроявления. В интру­

В перекрывающих породах на всем интервале развиты рудные тела - вблизи гранитов Мо; выше Au, As; еще выше Au + полиметаллы; в самой верхней части разреза антимонитовая минерализация (Лешкович, Эйдельман, 1972).

В Алмалыкском рудном районе около' штоков гранодиррит-порфиров отмечается зональность месторождений разных типов. Вблизи магмати­ ческих тел развиты месторождения Мо, Си; далее Аи; в краевых ча­ стях РЬ, Zn (Голованов, 1972).

Месторождения Хапчерангинского рудного узла генетически связаны с гранитным плутоном, расположенном на глубине 1-2 км. От гранитов вверх устанавливается последовательный ряд пространственно разоб­ щенных месторождений: касситерит-грейзеновые, кварц-касситеритовые, сульфидно-касситеритовые, карбонатно-полиметаллические (Гундобин и др., 1971). I

По Центральному Казахстану подобное размещение оруденения вбли­ зи массивов гранитоидов неоднократно излагалось в работах Г.Н.Щербы и публикациях других казахстанских геологов (например, Щерба, I960; Щерба, Лаумулин, Сенчило, 1972). В апикальных частях интрузивов и вблизи их поверхности локализуются рудные тела с Мо и Sn; в более высоких ярусах они сменяются рудами W и Ві; еще выше получают развитие Cu, Pb, Zn. Интервал распространения оруденения по данным 11 объектов составляет от 0,1 до 1,6 км. Типичный пример, развития оруденения над куполовидным массивом гранитоидов был изображен на фиг. 37. Нами аналогичные закономерности размещения оруденения на­ блюдались на Рудном Алтае и Восточном Забайкалье. Такие примеры можно было бы продолжать. Именно на множественности их были уста­ новлены упомянутые эмпирические закономерности размещения место­

135

рождений, морфологии рудных тел, зональности эндогенного минералообразования.

Такое постоянство в расположении месторождений около интрузивов гранитоидов и другие перечисленные особенности развития эндогенного минералообразования однозначно свидетельствуют о том, что они были обусловлены постоянно действующим (не случайным! ) фактором.

То обстоятельство, что все месторождения и минерализованные за­ лежи приурочены к структурным нарушениям в толщах перекрывающих интрузивы пород, свидетельствует о том, что этим постоянно действу­ ющим фактором указанного закономерного размещения минерализаций было проявление околоинтрузивной тектоники. Поскольку эта тектоника специфична, повторяема и, как было показано выше, обязана своим про­ исхождением оседанию перекрывающих пород при термическом сокращении объема интрузивов, то становится очевидным ее четкое коррелятивное влияние на возникновение столь же закономерного,сравнительно одно­ типного характера околоинтрузивных минералообразовательных процессов.

Хотя, как говорилось, мысль об органической связи трещинообразования с процессами становления, остывания плутонов не нова, деталь­ ных доказательств ее до сих пор приведено не было. Об этом коротко говорится в работах Спурра (Spurr, 1916), И.Ф. Григорьева (1934), А.Г.Бетехтина (1955). С.С.Смирнов также высказал "...чрезвы чайно гипотетическое предположение. Не существует ли какой-нибудь органи­ ческой связи между усилением трешинообразования в данном рудном узле и остывающим интрузивным телом?" (1937, стр. 1080)."

Значительный вклад в изучение данной проблемы сделали Г.Н.Щероа, Т.М.Лаумулин, Н.П.Сенчило, так же как и мы, связывающие развитие эндогенных рудообразовательных процессов с формированием магмати­ ческих тел, с возникновением тектоники оседания надинтрузивных толщ при термическом сокращении объема плутонов.

Как можно видеть, связь между режимом трешинообразования в околоинтрузивном пространстве с остыванием интрузива является впол­ не реальным и достаточно интенсивным процессом. Поскольку трешинообразование происходит в толщах, содержащих влагу и газы, газы и растворы выделяются и из остывающего интрузива, то описанное цент­ робежное околоинтрузивное трешинообразование не может не сказаться на перераспределении подвижных фаз, на процессах минералообразования.

Знание закономерностей тектоники оседания надинтрузивных толщ дает исследователю возможность в ряде случаев по-новому представить, осмыслить и понять многие до сего времени неясные моменты процес­ сов эндогенного минералообразования. В частности, позволяет понять, расшифровать ряд вопросов зональности и стадийности оруденения.

Теоретические воззрения советских геологов в вопросах первичной околоинтрузивной зональности оруденения, как отмечалось, базируются

восновном на положениях, изложенных С .С . Смирновым (1937), а также

Ю.А.Билибиным (1951) и др. и еще ранее Россом, Хилсом и др. и от­ части Эммонсом (1933 и др .). Основные моменты этих положений были перечислены выше.. Как можно видеть, вопросы зональности рудоотложения около интрузивов неразрывно связаны с проблемами простран­ ства, миграции минералообразуюших растворов, условиями локализации

136

рудных тел и т.д. Можно с уверенностью полагать, что в случае от^- сутствия околоинтрузивной тектоники оседания пород, столь четкой закономерной и специфичной картины размещения минерализованных залежей около интрузивов мы не смогли бы увидеть. Это относится и. к интервалу развития рудных тел над плутонами, и к пространствен­ ной разобщенности, и к морфологии рудных тел и т.д.

Общая схема механизма возникновения околоинтрузивной зонально­ сти минералообразования с позиций термического сокращения объема плутонов и развития тектоники оседания перекрывающих пород пред­ ставляется в следующем виде.

При остывании интрузивов во вмещающих их породах устанавливает­ ся температурное поле. Высокие температуры внутри и вблизи интру­ зива обусловливают соответствующее высокое давление газов в них. По мере удаления от интрузива и снижения температуры оно будет меньше. Таким образом, в ореоле околоинтрузивного прогрева будет

существовать и поле газозого давления. Очевидно, что если в пределах этого поля давления на разных его уровнях возникнут трещины и они будут между собой сообщаться, то газы или растворы начнут перете­ кать в область меньшего давления, т .е . от интрузива вверх и в мень­ шей степени в стороны. Причем порядок разницы давлений таков (см ., например, расчет ч. II, гл. 2 ,в), что маловязкие газы и растворы смо­ гут проникать по минимальным путям сообщений и достаточно быстро.

Поскольку трешинообразование в надинтрузивной фазе происходит центробежно и скачкообразно, то в таком же режиме будет осуществ­ ляться и перемещение, продвижение вверх мобильных фаз. Места отло­ жений минерального груза в идеальном случае будут достаточно опре­ деленны. Они будут диктоваться этажным расположением сводообраз­ ных систем трещин, которые при своем возникновении и расширении долгое время будут являться центрами локальных последовательно воз­ никающих полей концентрических перепадов давления, а при известной

скорости расширения - и температуры. Следовательно, каждая из систем трещин будет центром собирания подвижных фаз и местом отложения минерального груза. В результате и возникнут разобщенные этажно расположенные минерализованные залежи. Как можно видеть, предлагаемый механизм надинтрузивного оседания пород отвечает на вопрос, поставленный С.С.Смирновым (1947): "Почему руды не отлагаются из растворов раньше, чем последние достигают той или иной зоны . . . ? " (стр. 29).

В изложенном можно видеть объяснение линзо- и сводообразных форм рудных тел, а также величины интервала развития оруденения над интрузивами, обычно не превышающего первых 1-2 км. Все это и обусловливает возникновение закономерной картины размещения рудных тел над интрузивами, описанной выше.

Из приведенных геологических примеров видно, что этажно разоб­ щенные рудные тела, как правило, имеют разный состав, хотя возможно повторение в разрезе более или менее однотипных залежей. Последнее, вероятно, зависит от степени трещиноватости подводящих каналов и других причин. При относительно свободном проникновении растворов и близком составе разных горизонтов рудовмещаюших толщ возможность

137

появления однотипных минерализаций увеличивается. Такой этажный характер размещения близких по составу пластообразных пологозалегающих рудных залежей наблюдается на многих полиметаллических мес­ торождениях Рудного Алтая, в том числе на изучавшемся автором из­ вестном Зыряновском месторождении. По нашим представлениям, это обусловлено в основном оседанием надинтрузивкых пород при термиче­ ском сокращении объема плутонов.

Как указывают Д. И. Горжевский и др. (1972), каждая из рудных залежей представляет собой повторение предыдущей (рит­ мическая зональность) и имеет крутопадаюшие продолжения. По­ добные взаимоотношения описаны на полиметаллических и колчеденных месторождениях Рудного Алтая, а также Урала и Салаира А.С.Лапуховым (1972). Э.И.Шкурко (1971) описано этажное развитие над интрузивом гранитов однотипных флюоритовых месторождений.

В целом же перемещающиеся от интрузива растворы при их взаимо­ действии с различными породами и вследствие изменения параметров состояния будут изменять свой состав. Поэтому действие указанного механизма надинтрузивнОго оседания пород разумеется в совокупности с другими причинами должно приводить к закономерному изменению рас­ пределения минеральных ассоциаций в надинтрузивном пространстве. • Следовательно, наряду с отмеченной повторяемостью .более или менее однотипных рудных тел с присущими им элементами внутренней неодно­ родности, зональности может и должна возникнуть зональность на всем интервале ореола воздействия интрузива на вмещающие породы. Другими словами, вокруг интрузивов наиболее закономерно зональное концентри­ ческое расположение разнотипных, разнотемпературных месторождений, что наблюдается в действительности.

Указанное расположение разнотипных месторождений объясняется значительностью временного интервала развития надинтрузивной текто­ ники, а также тем, что рудовмещающие концентрические структуры мо­ гут располагаться на большом удалении от магматического тела, где роль магматогенных растворов уже не может быть столь велика, как вблизи интрузивов. Если даже такой раствор и мигрирует на указанные расстояниями не сможет сохранить свой состав неизменным. Описан­ ный механизм предполагает огромное влияние на формирование около—' интрузивных месторождений состава вмещающих пород, степени их влаго- и газонасышенности, количества.и состава растворенных и растворимых компонентов. Причем это влияние вследствие вовлечения в процесс рудообразования все более конденсированных растворов из вмещающих пород и уменьшения влияния магматогенных растворов будет усиливаться в направлении от интрузива. В частности, влияние вмещающих пород, имеющих, как известно, щелочную реакцию, будет оказываться на обязательном уменьшении кислотности растворов по мере удаления отинтрузива. Поэтому месторождения или рудные тела, располагающиеся вблизи интрузивов, имеют идолжны иметь состав, позволяющий утверждать их существенно магматогенное происхождение.Чем дальше от интрузива, тем влияние магматогенных растворов будет меньше.

С изложенных позиций месторождения достаточно удаленные от инт­ рузивов могут совершенно не иметь черт влияния магматогенных раст­

138