Файл: Карпунин, А. М. Стратиформные месторождения цветных металлов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.10.2024

Просмотров: 54

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

процессам. Ионы цветных металлов из растворов переходили в осадочные породы в результате реакции обмена с карбонатами осадка или под влиянием сероводорода [338]. По мнению Е. 3. Бурь­ яновой [66], изучавшей минеральный парагенезис в стратиформных месторождениях свинца и цинка, при накоплении известковистых илов совместно с СаС03 и CaMg(C03)2 образуются тонкие взвеси BaSC>4, РЬС03 и отчасти ZnC03. В диагенетическую стадию тонкие взвеси карбонатов свинца и цинка, образовавшиеся как при стоке воды, так и в седиментогенезе, в результате биогенной сульфатредукции замещаются сульфидами PbS и ZnS первой генерации; образование ZnS возможно за счет растворенных ионов Zn2+.

Локализация вулканогенно-осадочных и осадочно-вулканоген­ ных стратиформных месторождений происходила на дне акваторий [356; 357], причем в благоприятных физико-химических условиях могла развиваться концентрирующая металлы деятельность «оруденелых бактерий» [349]. Накопление вулканогенных стратиформных руд происходило совместно с формированием вулканических пород.

Отрицательное влияние на концентрацию металлов в осадочных, осадочно-вулканогенных и вулканогенно-осадочных рудах оказы­ вали избыток терригенного материала, который при совместном отложении в ряде случаев значительно разбавлял общее количество металла, и придонные волнения и течения, разносившие и переотлагавпгие его [104].

Н. М. Страховым [379] предложена общая теория осадочного

гумидного

рудогенеза,

которая учитывает ряд факторов: Р —

/ (а, ß,

у, 6, е), где а

— интенсивность химико-биогенной садки

рудного компонента, обусловленная в одних случаях локально резко усиленной подачей его с берега, в других — усиленным исполь­ зованием его в водной массе бассейна; ß — влияние гидродинамиче­ ского режима и палеогеографии района усиленной садки рудного компонента; у — действие разбавления приносимым с берега терригенным материалом; б — дополнительное концентрирующее влия­ ние процессов перераспределения вещества в диагенезе осадков;: е — перемыв рудного пласта с выносом из него тонкодисперсного материала. Рудообразование достигает максимума при благоприят­ ном (аккумулирующем) сочетании всех пяти факторов. При отрица­ тельном проявлении какого-либо из первых двух факторов обра­ зуются низкокачественные руды или процесс рудообразования остается в зачаточном состоянии. По мнению Н. М. Страхова, наиболее отрицательно сказывается недостаточное развитие фак­ тора а или неблагоприятное влияние факторов ß и у.

2 . ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ

Обзор представлений о генезисе стратиформных месторождений цветных металлов за последние десятилетия позволяет установить их четкую эволюцию. Безраздельно господствовавшая гидротер­ мальная гипотеза происхождения стратиформных руд уступила

13


свое место осадочной. В последние годы интенсивно стала разви­ ваться вулканогенно-осадочная концепция образования пластовых руд. В настоявшее время влияние вулканизма на образование стра­ тиформных месторождений признается большинством исследовате­ лей [97, 122, 123, 241, 297, 348, 434 и др.]. Нам представляется, что большое число месторождений, генетически связанных с вулканиз­ мом и входящих в класс колчеданных — «группу рудных образова­ ний, резко отличную по условиям образования и нахождения от других групп эндогенных месторождений» [356, с. 586],— должно быть отнесено к классу стратиформных руд. Таким образом, среди генетических типов стратиформных месторождений цветных метал­ лов рассматриваются вулканогенные, осадочные, осадочно-вулкано­ генные и вулканогенно-осадочные месторождения.

Вулканогенные месторождения

К вулканогенным стратиформным месторождениям цветных ме­ таллов относятся месторождения, имеющие четкую стратификацию и локализующиеся исключительно среди вулканитов. С геотектони­ ческой позиции можно различать месторождения: 1) спилито-кера- тофпровой формации ранней стадии геоспнклииального развития с колчеданными и окисными рудами цветных металлов; 2) в основ­ ных и кислых эффузивах поздней стадии геосннклннального раз­ вития; 3) платформенной стадии развития [357].

Как известно [194], в целом среди вулканогенных месторождений выделяются три основных типа месторождений: 1) наземные и при­ поверхностные газо-гидротермальные вулканические, связанные пре­ имущественно с вулканическими комплексами; 2) близповерхностные субвулканические гидротермальные, связанные с разнообраз­ ными по составу и геологическим условиям субвулканическими комплексами; 3) глубинно-вулканические, связанные преимуще­ ственно со сложными вулканогенно-интрузивными комплексами. Со­ гласно определению, данному стратиформным вулканогенным место­

рождениям, последние могут локализоваться

главным образом

в наземных и приповерхностных условиях и

принадлежат к пер­

вому типу. Имеющийся фактический материал свидетельствует о том, что формирование их связано преимущественно с процессами

.подводного ■вулканизма ранних стадий развития эвгеосииклиналей [97, 356, 357, 445].

Особенности обстановки, в которой формируются стратиформные вулканогенные месторождения (субаквальной, субаэральной, при­ поверхностной и т. п.), в значительной мере влияют на состав и морфологию последних. Количество газов в породах, излившихся на поверхность, меньше, чем в породах, излившихся на больших глубинах в акваториях [533]; рыхлые продукты вулканизма в вод­ ной среде будут иметь меньший радиус рассеивания, чем на поверх­ ности земли [377], и т. д. Изучение современной вулканической


деятельности позволяет в какой-то мере представить себе и оценить рудогенерирующую роль' вулканизма древних эпох.

При вулканических извержениях на поверхность земли выно­ сится колоссальное количество материала [218, 219]. В вулканиче­ ских породах Камчатки и Курильских островов найден широкий спектр рудных элементов [220,240,346,421]. В современной колче­ данной залежи в вулканитах северо-восточного поля на вулкане Менделеева кроме колчеданных руд обнаружены более поздние сфалерит, метациннабарит, киноварь, галенит, антимонит, реальгар и аурппигмент [200].

Значительное количество различных металлов транспортируется на земную поверхность термальными водами. Гидротермальный раствор, поступающий из скважины в Южной Калифорнии и свя­

зываемый

с вулканизмом [399], содержит,

г/т: цинк — 700, сви­

нец — 100,

медь — 25, серебро — 2. Дебит

скважины составляет

4 млн. л/сутки, за 3 месяца она заполнилась материалом, состоящим в основном из аморфного кремнезема с железом, марганцем и ши­ роко распространенным борнитом. Из этого материала извлечено 9 т меди. Анализ материала показал высокие содержания в нем меди (до 15%), серебра (до 2%), заметные количества мышьяка, висмута,, свинца, сурьмы и ряда других элементов.

Подсчитано, что гидротермами Челекенского йодобромыого место­ рождения, поступающими с глубоких водоносных горизонтов, выносится в год, т: свинец — 300—360, цинк — 48—50, медь — 24—35, кадмий — 18—24 [201, 248].

В настоящее время на дне Красного моря формируются залежи сульфидов цветных металлов и железа, окислов железа и марганца

[124].Исходя из принципа актуализма, можно предположить, что

вфаиерозое и докембрии вулканизм способствовал в значительной мере выносу различных металлов на земную поверхность.

Ниже приведем в качестве примера некоторые стратиформныевулканогенные месторождения цветных металлов. Из докембрийских месторождений характерными представителями месторождений описываемого типа являются Масабани (Индия) и Коронейшен (Канада).

Медно-сульфидные руды месторождения Масабани представлены залежью, локализующейся среди кварц-хлорито-биотитовых слан­ цев, рассланцованных и хлоритизированных основных пород [41],

Залежь прослеживается на 4—5 км и на глубину до 700 м при мощ­ ности 0,3—15 м. Руды сложены в основном халькопиритом, присут­ ствуют также пирротин, пентландит, пирит, миллерит. Превалиру­ ющие текстуры руд жильная и. вкрапленная. Содержание меди в рудах до 7%, никеля и кобальта — десятые доли процента. Боль­ шинство исследователей, изучавших это месторождение, объясняют происхождение медных руд процессами мигматизации — ультра­ метаморфизма основных вулканических пород. Температура рудообразования при этом составляла: для пирротин-пирита 329—490°, для халькопирита 340° С.

15


Медноколчеданные руды месторождения Коронейшен согласно залегают среди основных вулканических пород, измененных до амфиболитовой фации регионального метаморфизма [492, 550]. Основные рудные минералы — пирит, пирротин, халькопирит, сфа­ лерит, магнетит; второстепенные — ильменит, арсенопирит, кубанит, самородное золото. Преобладает вкрапленная текстура руд, подчиненное значение имеет жильная. На месторождении широко развиты жилы альпийского типа. Изучение минеральных ассоциа­ ций, в первую очередь пар минералов пирротин — пирит и пирро­ тин — сфалерит, показало температуру рудообразования около 500° С [492].

Примером стратифорютых вулканогенных месторождений палео­ зойской эпохи могут служить колчеданно-полиметаллические руды Восточной Тувы, медистые пириты Западного Шаста (Калифорния), проявления самородной меди в Кетменском хребте (Южный Казах­ стан), полиметаллические руды ГДР.

Колчеданно-полиметаллические руды Восточной Тувы (Запад­ ный Саян) располагаются в Улугойской структурно-металлогени- ческой зоне, которая характеризуется развитием вулканических пород нижнекембрнйской спилито-кератофпровой формации (туматтайпшская свита). Последние контролируются 'глубинными дли­ тельно развивавшимися разломами [3, 45, 69]. В пользу синхрон­ ного с вулканизмом колчеданно-полиметаллического рудообразова­

ния говорят следующие факты

[45]:

1) локализация колчеданных

руд в жерловых и сопряженных

сними внежерловых структурах туматтайгинской свиты;

2)наличие обломков гидротермально-измененных пород, сопут­ ствующих колчеданно-полиметаллическим рудам, в надрудных

потоках эффузивов, залегающих в верхах туматтайгпйской свиты;

3)приуроченность колчеданных обособлений к рудовмещающим

инадрудным толщам эффузивов и отсутствие их в подрудиых по­ родах;

4)отсутствие гидротермальных изменений в туффитах, содержа­ щих значительное количество сульфидов;

5) обилие сульфидов железа, меди, цинка в составе миндалин в эффузивных породах и субвулканических телах продуктивной

свиты

при отсутствии

заметных проявлений «околорудного» изме­

нения

пород

в связи

с сульфидной минерализацией;

6) рудные

тела пересечены нижнекембрийскими субвулканиче­

скими габбро-диабазами и плагиогранитами, а также дайками диабазов, которые в зоне эндоконтакта содержат ксенолиты колче­ данных и полиметаллических руд; ксенолиты полиметаллических руд ранней сфалерит-халькопиритовой ассоциации не содержат галенита, участвующего R поздних парагенезисах полиметалличе­ ского этапа;

"7)“тг конгломератах силурийского возраста обнаружены гальки хидротермальноизмененных оцолорудных пород.


Исследование геохимических особенностей руд и вмещающих пород показало, с одной стороны, преемственность в содержании и относительной роли типоморфных элементов и элементов-примесей колчеданно-полиметаллических руд и вмещающих их вулканитов и, с другой стороны, резкое несоответствие этих особенностей ,с про­ чими магматическими комплексами Восточной Тувы, которые можно было бы рассматривать по отношению к колчеданам Улугойской зоны как рудопроизводящие. Все эти факты свидетельствуют о еди­ ном источнике как для колчеданно-полиметаллических руд, так и для вмещающих их вулканитов и противоречат гипотезе о связи орудене­ ния с девонскими интрузиями [265].

Медистые пиритовые руды медно-цинковой области Западного Шаста (Калифорния) локализуются в верхней части мощной девон­ ской подводной толщи кислых вулканических пород и пирокластов [122]. Ряд месторождений этого региона четко стратифицирован, руды испытали складчатость вместе с вмещающими и х' вулкани­ тами. Медистые пириты возникли в заключительные стадии подвод­ ного вулканизма [495].

Проявления самородной меди в Кетменском хребте (Южный Казахстан) локализуются в миндалекаменных порфиритах карбона, в основном в амигдалоидных их разностях. Самородная медь в виде мелкой неравномерно рассеянной вкрапленности и тонких про­ жилков наблюдается преимущественно в кровле миндалекаменных лавовых потоков. Наряду с самородной медью присутствуют цео­ литы, эпидот и актинолит. В раздувах трещин в вулканитах имеются самородки меди до нескольких тонн. Генетическая связь медного оруденения с эффузивными и поствулканическими процессами весьма отчетливая [297].

Цветные металлы в пермских вулканитах на территории ГДР широко распространены в бассейне р. Наэ, в Тюрингенском Лесу, Гарце и Предрудногорской впадине [176]. Среди пермских магма­ тических пород встречаются базальтовые (мелафиры) порфириты с большим или меньшим содержанием натрия и кислые липаритовые породы (кварцевые порфиры). Предполагается, что для всех без исключения излияний пермской системы в описываемой области ■существовал единый магматический очаг, который дал целый ряд производных пород.

Наиболее часто оруденение цветных металлов локализуется в порфиритах. Можно наметить последовательность в рудоотложении: гематит — пирит — халькопирит — галенит — сфа­ лерит.

Различают два типа оруденения: первый — в виде сплошного вы­ полнения системы трещин, сплошной тонкой вкрапленности по тре­ щинам в грубобрекчированных зонах, в тонких и тончайших зонах нарушения и дробления, в псевдоагломератах; второй — в виде рассеянной вкрапленности в породе, присутствующей в цементиру­ ющем веществе или в пустотах. Рудоносные порфириты формирова­

лись

в приповерхностных условиях.

 

2

З а к а з 5 1 9

>С. пуб-НЧКвЯ

 

I

. но-ммнкчмкая

 

«ЬЗЛ;-.О.С»,в ОССР

, ЭКЗЕМПЛЯР